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4D打印:材料能自动变形

时间:2015-07-30  来源: 文本大小:【 |  | 】  【打印

    据媒体报道,美国麻省理工学院的研究人员正在研发一种所谓“4D打印”的技术,它将可以让大型的3D打印部件按照预先设定的结构和外观模式自行组装完成。这项技术的出现将有可能在未来彻底颠覆传统的制造工业,让制造行为在一些严苛的环境条件,如外太空,变得更加容易。传统工业在外空的极端环境下将变得困难重重并且价格昂贵。

  这项技术的研发是由麻省理工学院自组装实验室主任斯凯勒·蒂比斯(Skylar Tibbits)领导的。4D打印技术牵涉到对特殊材料的应用,这些材料在感知到运动状态,或是暴露于水,空气,重力场,磁场或感知到温度改变时会改变自身的形状。这里所说的第四维便是指材料的这种“自组装行为”。

  蒂比斯表示:“4D打印本质上其实就是利用复合材料进行的3D打印,通过这种方式你增加了一项功能,那就是变形。”他说:“这就像是机器人,只是没有了电线和马达。”

  蒂比斯还展示了利用复合材料3D打印技术打印的材料样品在接触到水之后变形为“M-I-T”的字样。蒂比斯表示这是第一次,人们将变形这一属性内在地添加进了材料体本身之中去。研究人员使用一款特殊的Autodesk软件来实现对所用材料如何以及何时发生变形的模拟和优化。他表示:“我们可以使用这款软件进行纳米级的微观自组装系统设计,也可以进行人体级别的大尺度自组装系统设计。”

  虽然4D打印目前还并不成熟,不过这项技术或许将带来对生物科学,材料科学,软件,机器人,制造业,施工,艺术甚至太空探索领域的革命性变化。

  文章来源:凤凰网