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4D列印技术:神奇材料或可自动变形

时间:2014-07-09来源:中国纺织报数字报刊平台 作者:文/佚名 点击:
 

    如今3D列印技术在全世界掀起热潮,而当人们正逐步接受它时,一些人却已经开始进入下一个研究阶段了。

  据悉,美国的一些研究人员正在研发一种“4D列印”的技术,它将可以让大型的3D列印部件按照预先设定的结构和外观模式自行完成组装。这项技术的出现将有可能在未来彻底颠覆传统的制造工业,让在一些严苛环境条件下的制造行为变得更加容易。

  4D列印技术牵涉到对特殊材料的应用,这些材料在感知到运动状态、温度改变或是暴露于水、空气、重力场、磁场时会改变自身的形状,这里所说的第四维便是指材料的这种“自组装行为”。4D列印本质上就是利用复合材料进行的3D列印,通过这种方式增加了一项功能,那就是变形。

  研究人员在现场展示了利用复合材料通过3D列印技术列印的材料样品,该样品在接触到水之后可变形为“M-I-T”的字样。人们将变形这一属性添加到材料体当中,研究人员通过使用一款特殊的Autodesk软体来实现对所用材料如何以及何时发生变形的模拟和优化,比如可以使用这款软体进行奈米级的微观自组装系统设计,也可进行人体级别的大尺度自组装系统设计。

  4D列印技术目前还并不成熟,但麻省理工学院自组装实验室的研制人员则坚信这项技术终将带来生物科学、材料科学、软体、机器人、制造业、运输、基础设施建设、艺术甚至太空探索领域的革命性变化。

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