3D印刷添新创意,未来发展潜能巨大

在大家的思维中,3D印刷仅仅局限于鞋子和玩具这些物品,然而随着新型技术的发展,现在3D印刷技术可以为11.5英寸高和6.5英寸的物品来进行印刷,并且这个新奇的尤物被安置在一个20英尺长的不锈钢海运集装箱里。

导读:目前,3D印刷的技术和应用已经变得众所周知,而4D印刷是在传统3D印刷技术中再加入“时间”变量,不仅包含3D的长、宽和高3个维度,还增加了一个时间维度。
当我们所认为的“印刷”的定义被推到极限时,将会有一个由自组装材料组成的一个新的设想变形对象——4D印刷。现在,3D印刷的技术和应用已经变得众所周知。不是之前广泛理解的加法制造:而是使用3D印刷技术来创建对象,可以自己“组装”来响应特定条件或刺激。

说起3D印刷就不得不说Kamermaker,它是目前功能强大的3D印刷机,而且这个名字在荷兰用英语翻译过来是“房屋制造者”的意思。因此,讨论的焦点之一就是它有能力为家具和其他物品进行印刷,它是Architectburo
DUS和Ultimaker两家公司的一个合作项目。

技术布道者称之为“4D印刷”,因为它增加了时间维度。就是在传统3D印刷技术中再加入“时间”变量,不仅包含3D的长、宽和高3个维度,更增加了一个时间维度,使打印出的物体可以随着时间推移在形态结构上自我进行智慧调整,终自动达到预先设计要求。想一下,比如,输水管道可以根据水流量的大小而自动调节管径,或是运动鞋自己改变形状来适应使用者的各种行为。

在这种规模的部署上,由于在3D印刷中传统的塑料丝价格非常昂贵,因此这个团队建造了这个机器。这个宏伟的3D印刷目前被称为轮廓工艺,它可以用三围打印技术建造整个屋子,Kamermaker现在就在这里。3D印刷技术在不断的更新和改进,每天都会有很大的变化,可以做的更好,更精彩。

4D印刷的对象以这种方式完成任务,那么3D印刷设备必须根据指令建立他们的响应性材料,“告诉”材料当遇到触发条件时要做什么。这可能是水,当材料变湿的时候物体将会展开或盘绕或重新配置。此外,压力、温度、光和紫外线辐射等其他刺激都可以成为触发条件。

3D印刷技术被应用在各行各业,从保健到时尚,娱乐,甚至食品。你现在拥有的一切——从你的衣服到你的房子,都有可能通过3D技术定制。Ultimaker公司正在试图做到这一点。

4D印刷重在利用计算机软件,并将相关设计思想直接内置于材料当中,同时赋予其按需求改变形状的能力,所产出的物品如同智能机器人一样,无需外接任何设备,就能实现“自动适应”“自动调节”和“自动创造”。自组装在自然界存在过程如DNA的复制,4D印刷通过局部相互作用组件来构造物体,类似于建造的过程。

SkylarTibbits说,4D印刷能够突破生物学、材料科学、软件、机器人、制造业、交通、基础设施、建筑、艺术、和太空探索。他是麻省理工学院的自组装实验室主任,4D印刷及其用途的倡导者,他的TED演讲是一个对新兴技术很好的介绍和潜在开发。

“新兴”意味着市场上无法买到4D印刷产品,其实际应用发展项目正在进行中。澳大利亚新南威尔士州的一所大学的研究人员提出了一个门阀实验,当门阀检测遇到热水时将自动关闭。此外,4D印刷如何与二维的物质相交也是所有人正在猜测的。但是,4D印刷建议者可能想要回想一下,传统印刷多年来一直生产自组装产品。在这种情况下,要如何创造出新结构应用。

目前,3D印刷服务商Shapeways公司正在进行神经系统的技术合作伙伴项目,4D印刷的另一个重要合作就是3D印刷制造商Stratasys公司和3D软件开发商Autodesk公司的Tibbits自组装实验室项目。

任何新兴技术的吉兆,科学地讲,它也许有军事应用的可能性。2013年,哈佛大学、伊利诺斯州大学和匹兹堡大学的研究人员获得了855000美元的赠款。美国陆军研究办公室需要调查4D印刷如何被用来生产能够满足战场条件的物品,例如:可以改变伪装模式或抵制弹片和毒气危害的制服。

海德堡4D印刷机

PrintChina2015上,海德堡Jetmaster4D印刷机亮相中国。海德堡4D印刷机个头不大,但却能够实时将个性化的文字图案打印到物体表面,展会现场海德堡的工作人员就完成了将观众的姓名打印到足球表面。
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