麻省理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室3D打印的可編程自組裝木材與碳纖維

麻省理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室3D打印的可編程自組裝木材與碳纖維
南極熊3D打印網(wǎng)報(bào)道
    建筑師,、設(shè)計(jì)師兼計(jì)算機(jī)科學(xué)家Skylar Tibbits在2013年2月展示了一種新概念——4D打印,。據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解,，這種新興技術(shù)將可以讓我們打印出可以多次自我重塑,、或者自組裝的物體,。想象,，一個(gè)打印的立方可以在你眼前折疊,，或是一支打印的管道可以感應(yīng)擴(kuò)展或者是收縮的需要。
    我們可以創(chuàng)造出自組裝的物體嗎,？就像DNA鏈一樣可以自我匹配,，或者是擁有轉(zhuǎn)換嵌入的能力？這些就是Tibbits在麻省理工學(xué)院的Self-Assembly Lab（自組裝實(shí)驗(yàn)室）研究的問(wèn)題,，這是一個(gè)跨學(xué)科的研究空間,，讓設(shè)計(jì)師、科學(xué)家,、工程師聚集在一起,，共同尋找讓無(wú)序的物體編程有序結(jié)構(gòu)的方法。
    使用來(lái)自Stratasys的獨(dú)特的Objet Connex多材料3D打印技術(shù),，Tibbits可以將不同的材料特性編入到設(shè)計(jì)集合中的每個(gè)不同因子中,。在使用具有不同的吸水性能的材料的時(shí)候，他就可以用程序指令它們激活自組裝進(jìn)程。

    這種革命性的技術(shù)提供了一種由概念到現(xiàn)實(shí)的合理化途徑,，可以將完整的功能直接建立到材料中,。在他們發(fā)現(xiàn)如何將塑料重編成可以自我組裝為新結(jié)構(gòu)然后直接離開打印床的一年之后，他們研究出了一些新材料可以通過(guò)編寫,，自動(dòng)轉(zhuǎn)化自己的外形。這些新材料包括了自我轉(zhuǎn)型的碳纖維,、打印木紋、自定義紋理復(fù)合材料和其他的橡膠/塑料,，這些材料提供了前所未有的性能,，包括可編程的刺激、感應(yīng)與自我轉(zhuǎn)變,，僅僅在一種材料之中,。
    例如，木材與碳纖維物體是固體的,，不會(huì)彎曲,。但是麻省理工學(xué)院的研究者創(chuàng)作出一種自定義可編程的木材，可以根據(jù)水分改變自己的形狀,。一般來(lái)說(shuō),，要使木材彎曲需要不小的人工——蒸、泡或者是壓力處理,。而通過(guò)控制木紋的圖案,，研究者們可以4D打印出可以因應(yīng)溫度而改變的平面木件。他們的實(shí)驗(yàn)室探討了紋理方向的不同圖案,、厚度和材料的結(jié)合,，從而改進(jìn)了精確的轉(zhuǎn)變。
    “這是一種新的機(jī)遇,，我們可以在工廠里制造出平面的物件,，然后真空包裝進(jìn)行運(yùn)輸,，里面帶有水分�,！盩ibbits稱,，“當(dāng)你在另一個(gè)地方打開包轉(zhuǎn)的時(shí)候,，它就會(huì)根據(jù)預(yù)先的編程變形成你所購(gòu)買得產(chǎn)品,�,！�

    也許他們最令人興奮的作品就是碳纖維的3D打印作品了,。這種材料用在了很多工業(yè)應(yīng)用中,，還有行李箱和鞋子�,！拔覀冋�在公開可以自我變形的碳纖維�,！盩ibbits說(shuō),，“它是完全硬化而又靈活的。我們所做的就是使用不同的打印到碳纖維上讓它活躍,�,！�
    輕質(zhì)超強(qiáng)的碳纖維可以用于根據(jù)熱量調(diào)節(jié)氣流冷卻引擎的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，或者是可以在不同天氣情況中改變外形的車翼型,。

    Tibbits稱,，他們還研究了可以打印成平面，隨后變形的橡膠,�,！皩�(duì)于鞋子、輪胎之類的物品,，在變濕之后,，可以改變夾緊的方式�,！彼�說(shuō),。
    “我們的目標(biāo)是真正的材料機(jī)械，或者是不帶機(jī)器的機(jī)器人,�,！盩ibbits說(shuō)。他們已經(jīng)將多種最新技術(shù)集合在一起從而完成材料性能的突破,，包括多材料3D/4D打印,，材料科學(xué)中的先進(jìn)技術(shù)以及仿真/優(yōu)化軟件中的功能,。“這些能力讓我們可以實(shí)現(xiàn)多種材料自我改變形狀,、外形或者其他根據(jù)需要的特性的編程,。”Self-Assembly Lab提出,。

    via www.3ders.com

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南極熊驚呆了！相信有些人看過(guò)“物質(zhì)編程”的科學(xué)假設(shè),，特別是在美國(guó)科幻大片當(dāng)中,。這不，老美還真的利用3D打印機(jī)來(lái)進(jìn)行物質(zhì)編程了,！這世界,，以后還得了？：所有的物品,，都可以通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn),，然后加一臺(tái)3D打印機(jī)！南極熊3D打印網(wǎng)堅(jiān)信,，這,，不會(huì)太遠(yuǎn),。

不会太远