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4D打印时代即将来临你准备好了吗?小编问您介绍一下4D打印

2020-05-22 02:33:07  来源:武威生活网  

4D打印时代即将来临你准备好了吗?小编问您介绍一下4D打印

在3月份介绍3D打印技术的文章中,说过要聊一聊4D打印,那么来看看,现在所谓的4D打印,究竟是个什么东西。

首先做个基本概念介绍,2D、3D、4D,看起来像个等差数列,实际上就是每一级增加了一个D,即打印出来的物体增加了一个维度(dimension)。

2D打印我们都知道,就是在平面上打印,比如打印个文档简历什么的,3D打印就是加上一个立体的维度,可以打印立体的东西,而4D打印,目前公认的增加的维度,是时间。

简单一句话解释,4D打印就是打印出可以随时间变化而改变的物体。这里说的改变,是可以自我组装。

这是一个叫NervousSystem的工作室开发的一套4D打印系统Kinematics。那些3D打印出来的铰链式三角小模块(也可以是其他形式的模块),可以自我组装成各种不同结构的大型物体。

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(图1、放大看,每一个小模块通过铰链接在一起)

不过这个自我组装并不是凭空出现的,每一个小模块之间到底怎么弯曲、折叠或伸展成我们需要的物体形态,需要事先进行相应的模型设计。

NervousSystem专门为Kinematics制作了一套模型设计软件,当然,如果你不是个艺术家,他们也有免费的模型文件供你下载使用。

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(图2、怎么组装还是需要事先进行设计)

除了事先设计好模型,想要让基础材料自我组装成型,还需要一定的“催化剂”,去年麻省理工自组装实验室提出的4D打印概念中,这个“催化剂”是水。

3D打印出来的材料扔到水里之后,各个小模块接合点被水浸入后,就会按照预先设定的位置进行伸展或弯曲,自动完成最后整个组装过程。

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(图3、麻省理工自组装实验室用的“催化剂”是水)

这个“催化剂”也不一定只能是水,根据不同的打印材料,也有可能是光、热、声音甚至是震动。

不过,现在4D打印也只是处在概念阶段,即使是麻省理工的项目或Kinematics,进展依旧十分缓慢,目前能够实现自我组装的材料还很少,组装时间也长的有点变态,上图那个小棍子折叠起来,用了将近1个小时。

当然,随着技术的发展,我们还是有希望用上4D打印技术,想象一下,你去宜家买张4D打印的椅子,搬回家放在院子里,浇点水,出去喝杯茶,回来椅子就自己组装好了,多么轻松写意。