3D打印落伍了?4D打印让科幻变现实

发表于 2017-2-25 13:59:38 显示全部楼层 0 5511

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提到3D技术,您可能并不陌生。那么,您知道什么是4D技术吗?

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宝马公司设计的4D打印概念车

近日,麻省理工学院的一个科学家团队借助于3D打印技术,在打印之后对原有物体进行转化,生成了一种强度比钢强10倍而密度只有钢的1/20的新型轻质材料,让4D打印成为打印历史上又一里程碑。

4D打印技术除了拥有3D打印的“长宽高”三维结构外,还增加了一个新的维度,就是“时间”。这意味着,4D打印出来的东西,不再只能以固定的形态存在,而是可以根据前期设定的时间,在一定条件之下,自动发生形状等方面的改变。

早在2015年1月,麻省理工学院自动组装实验室曾设计出了一件镂空的4D连衣裙,这种裙子会根据穿戴者的体形自我调整、变化,从一定程度解决了“量体裁衣”的问题。不久,该实验室又打印出了世界上第一双4D鞋子,它可依照人脚的形状和大小动态调节,而且富有弹性的材料减少了制鞋的成本。

2015年,澳大利亚卧龙岗大学的科学家研发出一款4D打印水凝胶,它材质坚硬并且能根据水温不断改变形状。用它打印出的一个水阀,能根据水温自动调节粗细,实时改变通水量。据悉,这种水凝胶未来可能在城市水网改造、医学器官再造和航天器等方面发挥作用。

2016年3月,宝马公司尝试将4D打印用于汽车零部件制造。用4D打印车轮上的一种柔性覆盖板,它能根据环境调整大小,发挥了非常出色的空气动力学性能。

目前的4D打印需要外部能量来刺激内在变化,它的主要应用场景仍在实验室里。因此,为4D打印研发出具有良好适应性和复杂性的设计软件、更为智能的复合材料以及兼具精确性和灵活性的4D专用打印机,将是4D打印技术未来发展的重要议题。

但是这并不妨碍我们设想:在不久的将来,利用4D打印技术,科幻电影中的场景就会真实地发生在我们周围:一个咖啡杯可以根据咖啡的温度做出调整;你的沙发可以根据客人的体型变换大小;汽车也可能真的像变形金刚那样变成飞船。
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