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4D打印技术亮相材料可自动变形

日期:2013/11/13浏览:153903分享3D的世界:

    据报道,就在全世界范围内3D打印开始呈现热潮,但是有关的技术和定位仍然不甚明了的时候,一些人却已经开始进入下一个阶段了。

    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。

 

4D打印_模型

 

    在最近一期TED演讲中,蒂比斯披露了与3D打印公司Stratasys之间合作开展的一个项目。

    他表示: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。

    蒂比斯还在现场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。

 

4D打印_展示

 

    蒂比斯还透露麻省理工自组装实验室正在与波士顿一家名为Geosyntec的公司开展合作,用于开发创新的基础设施管路制造方案。他说:想象一下这种新型地下水管,它可以自由的膨胀或收缩,通过这种方式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。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,这是这些管路内在的,它本身所具备的性质。

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