改革全球制造业:4D打印有多神奇?比3D多了什么?

12bet备用网址官网2017年2月28日讯  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。

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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。

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麻省理工学院自行安装实验室(MIT Self-Assembly lab)主管斯凯拉•蒂比茨(Skylar Tibbits)是此项目的掌舵者。他和团队成员联手斯川塔斯公司(Stratasys,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。蒂比茨使用欧特克软件公司(Autodesk)的Project Cyborg软件,设计出活动材料的大小和位置,接着斯川塔斯公司开发的Connex混合材质打印机同时将两种材料放入相应位置。

当然,遇水变形的产品是一项巨大的成就,而团队未来的宏大计划是改革全球制造业的面貌。如此一来,一些略为简单粗糙的产品和体验将被迫进化或走向灭亡——比如宜家的DIY家具组装。

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