3D不夠看 4D列印又誕生!(圖/視頻)
自我組裝進行的三要件:幾何結構(左)、能量(中)和組件吸引力。(圖/取自網路)
科技發展快到讓人來不及反應。就在大家才剛剛知道3D列印是什麼回事之際,如今, 許多人還摸不著頭腦的4D列印又來了!
一家工業用3D印表機的製造商 Stratasys,最近開發出一種新的「智慧材料」。他們跟麻省理工學院的「自我組裝實驗室」(Self-Assembly Lab)合作,替3D列印技術「升級」,並搶先宣告4D列印的誕生。
4D列印是什麼?那就是在長、寬、高之外,再加上時間。放到列印技術上,就是你所列印的東西,可以依照你預先設定的程序,隨著時間而改變形狀、自我組裝,形成特殊結構和外型。
這項技術在未來建築和製造業上很有潛力,人類未來更容易打造生存環境,解決外層空間惡劣氣候條件下,導致建造成本昂貴且危險較大的問題。
麻省理工「自我組裝實驗室」主管史凱拉提比茲(Skylar Tibbits)是這項研究的負責人,他指出,4D列印使用的材料能夠響應移動;或接觸水、空氣、引力、磁力或溫度變化後,直接呈現出材料變形,自我組裝。第四D(維度)即指該材料的變形和自我組裝能力。
提比茲在實驗中示範了4D列印時,「智慧材料」在接觸水後如何折迭成為M-I-T的字母形狀。他認為這是首度實現內嵌材料自身變形的過程。同時,研究人員使用一個「半機器人計畫」軟體,能夠模擬和最優化這項材料的折迭方式與折迭時間。
目前,麻省理工「自我組裝實驗室」與波士頓Geosyntec公司合作,研發一種新型基礎設施管道系統。提比茲說:「可以想像一下,如果水管可以自我膨脹或收縮,即能夠改變水管容量或水流速度,或許還能實現蠕動式水流。該系統的泵和閥門成本並不昂貴,完全可以依程序設計,管道能夠自我適應環境。」
提比茲認為在不久的未來,像建築物和機器設備等,都將擁有自我組裝、複製和自我修復的能力,就像是存在於生物中的DNA和蛋白質一樣。
比茲在2011年的TED大會中,向世人解釋了自我組裝的構想、以及初步成果的呈現。只要將經過特殊編碼的程序嵌入組件,即能讓組件擁有可變形的重組特性。
從TED的影片中可以看到,兩條同樣材質的鏈子,透過搖晃的動作給予能量,鏈子是依照預先設定好的編碼結構,折迭變形成不同的樣子。變形金剛不只是電影,未來變成真實,時間已經不遠了。
原標題:3D不夠看 可自動組合 變形金剛4D列印誕生!
来源:ETtoday
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