大陸新聞中心/綜合報導
建築模型、模擬器官、可口的披薩……廉價快捷的3D列印技術餘熱未盡,更加讓人驚嘆的4D列印又出現了。除了擁有3D列印的『長寬高』立體三維結構,4D列印還新增加了一個維度,叫做『時間』,這意味著,4D列印出來的東西,不再只能以固定的形態存在,而是可以根據設定的時間,在一定條件的觸發下,自動發生形狀的改變。
據人民網報導,4D列印的發起者、麻省理工學院建築系講師斯凱拉·蒂比茨曾經在TED(技術、娛樂、設計的英文縮寫)大會上展示過這一技術:兩根4D列印出來的線,初看並無特別之處,被放到水中後,就發生了不可思議的變化:一根線慢慢地卷曲、變形,然後自動形成了『MIT』(麻省理工)的字樣;另外一根線,則像有生命一般自己立起來,折疊,變成了一個立方體。雖然這兩個變化都是蒂比茨預先設定好的,但是,由於整個變化過程完全沒有人工的參與,看起來就像是材料擁有了自我意識。
這是怎麼實現的呢?關鍵在於使用的材料。蒂比茨展示的那兩根線,主要由兩種材料合成。一種是高分子聚合物,在水中可以延展到自己原來長度的兩倍;另外一種材料則可以在水中保持固定。在利用電腦建模的時候,蒂比茨設定,一旦這個合成材料接觸到水,延展性所構成的部分就會自動變形,和固定的部分一起,組成了之前設計好的形狀。
因此,4D的神奇之處被揭開了:它是在原有3D列印技術的基礎上,使用了一種自動變形材料,研究人員可以通過軟件完成建模,將想要的性狀輸入材料當中,變形材料就會按照預先的設定完成變形。不過,目前的4D列印需要外部能量來刺激內在的變化,例如蒂比茨展示的模型就用水來作為觸發條件。
4D列印的意義非常深遠。它把人工參與的部分集中在前期設計,然後讓列印出來的物體進行自我制造和調整,這樣一來,就像把智慧植入到材料當中一樣。你可以把它想象成一個不需要電線和發動機的機器人,幫助人類完成很多危險或者力所不及的專案,比如太空或者深海設備的安裝,或者是摩天大樓的建造。
不過,4D列印技術非常複雜,可以說還處在概念期中。所以,目前它主要的應用場景還是在實驗室里。蒂比茨的專案組眼下也只能列印可以自動變形的條狀物體,他們接下來的研究目標是片狀物體,然後才是其他更加複雜的結構。為了更好地促進這種技術的發展,麻省理工學院新成立了自組裝實驗室,和3D列印公司合作研究4D列印需要的軟件。
隨著科技的迅猛發展,也許要不了多久,利用4D列印技術,科幻電影中的場景就會真實地發生在我們周圍:一個咖啡杯可以根據咖啡的溫度做出調整;你的沙發可以根據客人的體型變換不同的大小;一根拐杖在下雨的時候就變成了雨傘;汽車也可能真的像變形金剛那樣變成飛船。
關鍵字:
酷發明
神奇
4D
列印
形狀
This entry passed through the Full-Text RSS service — if this is your content and you're reading it on someone else's site, please read the FAQ at fivefilters.org/content-only/faq.php#publishers. Five Filters recommends: 'You Say What You Like, Because They Like What You Say' - http://www.medialens.org/index.php/alerts/alert-archive/alerts-2013/731-you-say-what-you-like-because-they-like-what-you-say.html
留言列表