4D打印,准确地说是一种能够自动变形的材料,只需将其放入水中,不需要连接任何复杂的机电设备,就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。4D打印最关键是记忆合金。
3D打印还方兴未艾,4D技术就已经虎视眈眈准备取而代之,科技进步的速度让人惊叹,4D真的能革了3D的命吗?麻省理工学院(MIT)一技术团队把家用制造业之梦提升到了全新的4D维度,瞬间秒杀3D打印。这个第4维度就是时间,即通过提前编程,为材料添加变形功能。
从打印机里出来时是一个样,随着时间的推移、环境的改变,打印成品可以和水、空气、温度产生互动,变化成另外一个样子,打印技术向前迈进了一大步。
麻省理工学院自行安装实验室主管斯凯拉?蒂比茨是此项目的掌舵者。他和团队成员联手斯川塔斯公司(近期以4.03亿美元收购了家用打印公司MakerBot的3D工业打印公司),把所谓的智能材料从概念转化为现实。验证材料自行组装概念的第一步是一个加水分子实验:一串未成形的打印部件,浸泡在水中自动组装成了麻省理工学院的Logo。所有程序都经过事先编程,因此只需某种元素(比如水),发生变化,就能产生新的形状,组装成一款新产品。
这种变形功能的潜力无限,适用领域从日用消费品到生物医学实践,从航空航天工业到体育界,无所不包。蒂比茨说,“你可以设想随运动员和环境的改变而改变的服装和鞋子,轮胎可根据不同路况而变形,消费者就不用为不同路面购买不同型号的轮胎了。”
对他来说,终极目标是将这项技术运用到宏观层面上:利用4D打印技术,降低制造业的能源和劳动力成本。4D打印过程需要两种材料:静止的和活动的。静止材料负责奠定几何结构,而活动材料包含了促使物体变形的能量和信息。
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