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4D列印技術:神奇材料或可自動變形

時間:2014-07-09來源:中國紡織報數字報刊平臺 作者:文/佚名 點擊:
 

    如今3D列印技術在全世界掀起熱潮,而當人們正逐步接受它時,一些人卻已經開始進入下一個研究階段了。

  據悉,美國的一些研究人員正在研發一種“4D列印”的技術,它將可以讓大型的3D列印部件按照預先設定的結構和外觀模式自行完成組裝。這項技術的出現將有可能在未來徹底顛覆傳統的制造工業,讓在一些嚴苛環境條件下的制造行為變得更加容易。

  4D列印技術牽涉到對特殊材料的應用,這些材料在感知到運動狀態、溫度改變或是暴露于水、空氣、重力場、磁場時會改變自身的形狀,這里所說的第四維便是指材料的這種“自組裝行為”。4D列印本質上就是利用復合材料進行的3D列印,通過這種方式增加了一項功能,那就是變形。

  研究人員在現場展示了利用復合材料通過3D列印技術列印的材料樣品,該樣品在接觸到水之后可變形為“M-I-T”的字樣。人們將變形這一屬性添加到材料體當中,研究人員通過使用一款特殊的Autodesk軟體來實現對所用材料如何以及何時發生變形的模擬和優化,比如可以使用這款軟體進行奈米級的微觀自組裝系統設計,也可進行人體級別的大尺度自組裝系統設計。

  4D列印技術目前還并不成熟,但麻省理工學院自組裝實驗室的研制人員則堅信這項技術終將帶來生物科學、材料科學、軟體、機器人、制造業、運輸、基礎設施建設、藝術甚至太空探索領域的革命性變化。

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