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科學家研制能夠變形自動組裝的4D打印材料
2013-06-09 16:12:04   作者:   來源:   評論:0 點擊:

據國外媒體報道,目前,美國麻省理工學院的研究人員正在研制一種“4D打印技術”,能夠將宏觀等級3D打印材料按照預編程序自組裝成為確定結構和外型。

這項技術將潛在改變建筑和制造業,更容易地建造環境空間,例如構造太空基礎設施,太空的惡劣氣候狀況將導致建筑成本昂貴,并且十分危險。麻省理工學院自組裝實驗室主管斯凱拉-蒂比特斯(Skylar Tibbits)是研究項目負責人,他指出,4D打印過程使用的材料可以改變形狀,能夠響應接觸水、空氣、重力、磁性或者溫度的變化,其第四維是指材料自組裝能力。

     在近期召開的TED大會上,蒂比特斯展示了與斯特塔西3D打印公司合作的這個最新項目,他說:“4D打印技術是在3D打印多樣化材料的基礎上新增加一種變形能力,這就像沒有連線和發動機的機器人。”

     蒂比特斯演示了3D打印“智能材料”與水接觸時便折疊形成字母“M-I-T”結構,他認為這是首次實現直接嵌入材料的自身變形,研究人員使用“半機械人項目”軟件模擬和優化了該材料什么時候和如何進行折疊。他說:“我們可以使用同一個軟件來設計納米等級自組裝系統,以及人類等級的自組裝系統。”

     同時,蒂比特斯稱,自組裝實驗室與波士頓Geosyntec公司合作研制一種管道基礎設施的新型典范。他指出,我們可以設想一下未來的管道系統,管道可以膨脹或收縮,改變容量或者流速,實現蠕動式水流。泵和閥門的成本并不昂貴,可以完全預編程,并且管道具有自適應性。

     最新4D打印機并不能擔保實現自組裝能力,但是自組裝實驗室認為該技術能夠帶來技術革命,未來涉及的領域包括:生物、材料科學、軟件、機器人、制造業、運輸業、基礎設施、建筑業、藝術以及太空探索。

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