3D風潮正熱 美大學研發4D技術已悄然問世
作者:王欢
*【環球科技綜合報道】*時下最熱門的3D打印技術,相信大家多少都有所耳聞。但是,4D打印技術,不知大家是否聽説過呢?據日本Livedoor網站10月22日報道,美國馬薩諸塞州理工大學正在研究4D打印技術。那4D打印技術到底是什麼呢?
我們生活在一個3D的世界中。1D是直線,2D是平面,3D是立體世界。所以在紙等平面上打印的是2D打印技術,可以打印出立體圖形的時下熱門的3D打印技術。
通常,4D指的是時間。4D打印技術也和時間有關,它可以打印出隨着時間變化而變化的立體圖形。所以,4D打印技術的目標,就是通過打印出可以變形的立體零部件等,讓人類生活變得更加便利。
比如,可以自動組裝的傢俱。傢俱市場出售的櫃子,為了便於保管和運輸,多設計為組裝式,因此就導致消費者必須自己組裝。但是如果箱子的各部分能夠自己自動組裝呢?是不是很不可思議。比如,賽車的尾翼,人們希望它可以根據情況不同而發生變形。直線行駛時,變成平板以減輕空氣阻力。而在拐彎處豎起來,利用空氣阻力加強汽車的地面的附着力。
目前階段,並不是製造不出可以變形的零部件。只是需要消耗大量動力、能源,且構造相當複雜,造成生產成本過高。而4D打印技術不需要代價高昂複雜的構造,只需要使用碳素纖維、木紋紙、布料、橡膠和塑料等較簡單的材料,就可以打印出按需變形的零部件。隨着材料工學、仿真技術和可視化技術的發展,4D技術一定能夠實現。
那麼為什麼4D技術可以打印出能夠變形的零部件呢?該技術受到薄板受潮變形原理的啓發,深入研究了其它各種引起變形的原因,並努力鑽研了各種素材和3D打印技術的方法,終於編制出變形程序。
實際應用方面,4D打印技術雖説不能一下子就實現傢俱自動組裝,但它還是大有應用前途的。比如在航空航天領域,可應用於搭載在火箭上的太陽能光板和天線,它們在火箭發射後會自動打開。又或在建築領域,建築材料運輸時是平板,到工地後就可自動變為筒狀或U形等。總而言之,4D打印技術不會瞬間改變我們的生活,它會低調地慢慢滲透進各個領域。(實習編譯:貟娜 審稿:王歡)