3D列印out了?4D列印讓科幻變現實
寶馬公司設計的4D列印概念車
提到3D技術,您可能並不陌生。那麼,您知道是什麼是4D技術嗎?
近日,麻省理工學院的一個科學家團隊藉助於3D列印技術,在列印之後對原有物體進行轉化,生成了一種強度比鋼強10倍而密度只有鋼的1/20的新型輕質材料,讓4D列印成為列印歷史上又一里程碑。
4D列印技術除了擁有3D列印的「長寬高」三維結構外,還增加了一個新的維度,就是「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,而是可以根據前期設定的時間,在一定條件之下,自動發生形狀等方面的改變。
早在2015年1月,麻省理工學院自動組裝實驗室曾設計出了一件鏤空的4D連衣裙,這種裙子會根據穿戴者的體形自我調整、變化,一定程度解決了「量體裁衣」的問題。不久,該實驗室又列印出了世界上第一雙4D鞋子,它可依照人腳的形狀和大小動態調節,而且富有彈性的材料減少了製鞋的成本。
2015年,澳大利亞卧龍崗大學的科學家研發出一款4D列印水凝膠,它材質堅硬並且能根據水溫不斷改變形狀。用它列印出的一個水閥,能根據水溫自動調節粗細,實時改變通水量。據悉,這種水凝膠未來可能在城市水網改造、醫學器官再造和航天器等方面發揮作用。
2016年3月,寶馬公司嘗試將4D列印用於汽車零部件製造。用4D列印車輪上的一種柔性覆蓋板,它能根據環境調整大小,發揮了非常出色的空氣動力學性能。
目前的4D列印需要外部能量來刺激內在變化,它的主要應用場景仍在實驗室里。因此,為4D列印研發出具有良好適應性和複雜性的設計軟體、更為智能的複合材料以及兼具精確性和靈活性的4D專用印表機,將是4D列印技術未來發展的重要議題。
但是這並不妨礙我們設想:在不久的將來,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大小;汽車也可能真的像變形金剛那樣變成飛船。(來源:中國新材料網)
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