科學(xué)家最新研制4D打印材料 能夠變形自組裝
2013-06-08 14:17 來(lái)源：騰訊科學(xué) 責編：王岑
- 摘要：
- 據國外媒體報道，目前，美國麻省理工學(xué)院的研究人員正在研制一種“4D打印技術(shù)”，能夠將宏觀(guān)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。
【CPP114】訊：據國外媒體報道，目前，美國麻省理工學(xué)院的研究人員正在研制一種“4D打印技術(shù)”，能夠將宏觀(guān)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(shù)將潛在改變建筑和制造業(yè)，更容易地建造環(huán)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(xué)院自組裝實(shí)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(guò)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(kāi)的TED大會(huì )上，蒂比特斯展示了與斯特塔西3D打印公司合作的這個(gè)最新項目，他說(shuō)：“4D打印技術(shù)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(méi)有連線(xiàn)和發(fā)動(dòng)機的機器人。”
蒂比特斯演示了3D打印“智能材料”與水接觸時(shí)便折疊形成字母“M-I-T”結構，他認為這是首次實(shí)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(yōu)化了該材料什么時(shí)候和如何進(jìn)行折疊。他說(shuō)：“我們可以使用同一個(gè)軟件來(lái)設計納米等級自組裝系統，以及人類(lèi)等級的自組裝系統。”
同時(shí)，蒂比特斯稱(chēng)，自組裝實(shí)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(lái)的管道系統，管道可以膨脹或收縮，改變容量或者流速，實(shí)現蠕動(dòng)式水流。泵和閥門(mén)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(shí)現自組裝能力，但是自組裝實(shí)驗室認為該技術(shù)能夠帶來(lái)技術(shù)革命，未來(lái)涉及的領(lǐng)域包括：生物、材料科學(xué)、軟件、機器人、制造業(yè)、運輸業(yè)、基礎設施、建筑業(yè)、藝術(shù)以及太空探索。
這項技術(shù)將潛在改變建筑和制造業(yè)，更容易地建造環(huán)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(xué)院自組裝實(shí)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(guò)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(kāi)的TED大會(huì )上，蒂比特斯展示了與斯特塔西3D打印公司合作的這個(gè)最新項目，他說(shuō)：“4D打印技術(shù)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(méi)有連線(xiàn)和發(fā)動(dòng)機的機器人。”
蒂比特斯演示了3D打印“智能材料”與水接觸時(shí)便折疊形成字母“M-I-T”結構，他認為這是首次實(shí)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(yōu)化了該材料什么時(shí)候和如何進(jìn)行折疊。他說(shuō)：“我們可以使用同一個(gè)軟件來(lái)設計納米等級自組裝系統，以及人類(lèi)等級的自組裝系統。”
同時(shí)，蒂比特斯稱(chēng)，自組裝實(shí)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(lái)的管道系統，管道可以膨脹或收縮，改變容量或者流速，實(shí)現蠕動(dòng)式水流。泵和閥門(mén)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(shí)現自組裝能力，但是自組裝實(shí)驗室認為該技術(shù)能夠帶來(lái)技術(shù)革命，未來(lái)涉及的領(lǐng)域包括：生物、材料科學(xué)、軟件、機器人、制造業(yè)、運輸業(yè)、基礎設施、建筑業(yè)、藝術(shù)以及太空探索。
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