【OFweek视点】2013年度3D打印不得不说的那些事儿

2013-12-10 00:03

　　3D打印哭了因为4D打印出现了！

　　请想像一下，从宜家买回一把椅子的家具板材，将其放在房间里它们会自动组装；一种汽车涂料可以改变自身的结构，适应潮湿的环境或撒过盐的道路，以便更好地保护汽车免受腐蚀；士兵的制服能改变迷彩或更有效地防止与毒气或弹片的接触。

　　有人要问了：有那么神奇吗，不需要连接任何复杂的打印机，就能按照产品设计自动折叠成相应的形状？而科学家告诉我们，这就是悄然而至的4D打印技术。

　　谈到4D打印过程，建筑师和电脑科学家斯凯勒·蒂比茨解释说：“我们提出将4D物体的第四维度定为时间，也就是说使得3D打印出的物体能够随着时间自动变化和调适。刚性材料形成一个架构，其他层则是弯曲和扭转该架构的力量来源。”

　　如此可见，4D打印比3D打印多的一个“D”表现在时间纬度上，这种革命性新技术可以通过软件设定模型和时间，变形材料会在设定时间内快速成型。

　　在TED大会上展示的4D产品，是经3D打印出的管子。将它放入水中，其会自动组装成一个立方体。原理是，该物体内部的“智能”材料利用水作为能量来源，带来形状的改变。在构造上，这款可以自动组装的4D物体由数层塑料制成，外加一层能够在吸水时自动变成一种理想形状的“智能”材料。

　　谈到4D打印的潜在应用，蒂比斯透露，麻省理工学院自组装实验室正在与波士顿一家名为Geosyntec的公司开展合作，开发创新的基础设施管路制造方案。他说：“这种新型地下水管，可以自由地膨胀或收缩，以此来控制过水的流量和流速，或者还可以像蛇那样通过自身的蠕动来挤压，推动内部的水体流动。水管能够适应不同的容量或水流而自动进行扩张，免去挖掘的麻烦。而具有这种不可思议功能的管路并不昂贵，也不需要那些复杂的阀门控制系统，这就是该管路本身所具备的性质。”

　　研究人员指出，该技术的下一个发展阶段包括打印4D片材，如果可行的话，还会包括完整的建筑结构，可以彻底改变传统的工业打印甚至建筑行业。

　　4D打印目前并不成熟，但研究人员相信，4D打印不但能够创造出有智慧、有适应能力的新事物，而且这项技术终将带来生物科学、材料科学、机器人、交通运输、艺术甚至太空探索领域的革命性变化，未来它的发展前景将十分广阔。