對(duì)大眾而言,4D打印這個(gè)詞可能有一些陌生舶治,其實(shí)4D打印和3D打印的概念差不多是同時(shí)提出的钢属,但是3D打印近幾年來(lái)應(yīng)用和發(fā)展都取得了很大的進(jìn)展徘熔,人們更多關(guān)注于3D打印技術(shù)。MIT與Stratasys教育研發(fā)部門卻合作研發(fā)出了4D打印淆党,這是一種無(wú)需打印機(jī)器就能讓材料快速成型的革命性新技術(shù)酷师。4D打印技術(shù)與其說(shuō)它是一種打印技術(shù)讶凉,不如說(shuō)是一種新的材料,一種能夠自動(dòng)變形窒升,自動(dòng)組裝的材料缀遍,多出來(lái)的這個(gè)D代表的是時(shí)間緯度慕匠,同時(shí)也是“智能”的體現(xiàn)饱须。
較3D打印而言,4D打印它不需要任何機(jī)電設(shè)備就能按照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)而自動(dòng)折疊成相應(yīng)的形狀台谊。3D打印是一種外部的直接塑形蓉媳,建模在前,打印產(chǎn)品在后的模式锅铅。而4D打印則是直接將設(shè)計(jì)內(nèi)置到打印的智能材料當(dāng)中酪呻,然后在某一個(gè)特定的條件下,自動(dòng)組裝成設(shè)計(jì)的形狀盐须,這個(gè)條件可以是壓強(qiáng)玩荠、重力、溫度或者是在水中贼邓、被碰撞等等阶冈,產(chǎn)品的形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,同時(shí)它省略了產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)塑径。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子女坑,一張桌子,3D是將塑料分子材料放在3D打印機(jī)中统舀,然后打印成品匆骗,但4D打印卻不是這樣的,它相當(dāng)于是打印材料知道自己是一把桌子誉简,在某一個(gè)特定的條件下碉就,例如在水中,自動(dòng)變形成一張桌子闷串,在它沒(méi)有變形前瓮钥,它可能是一張薄紙,也可能是一個(gè)小圓球等等窿克。
4D打印會(huì)帶來(lái)怎樣的沖擊呢骏庸?
顛覆制造業(yè)——4D打印技術(shù)較3D打印技術(shù)來(lái)說(shuō)其實(shí)對(duì)于制造業(yè)來(lái)說(shuō)更具有前瞻性,對(duì)于產(chǎn)品的升級(jí)更具有革命性年叮,它能夠引發(fā)整個(gè)商業(yè)模式的改變具被,對(duì)整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)生顛覆式影響。現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)已在向智能化方向發(fā)展只损,人力資源不再成為工業(yè)生產(chǎn)中的必備要素一姿,只需要人類進(jìn)行提前的程序輸入七咧,就可以使用4D打印機(jī)實(shí)現(xiàn)零部件的自主生產(chǎn),它可以應(yīng)用到汽車叮叹、機(jī)床等各個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中艾栋,然后再自行組裝,制造業(yè)將完全智能化蛉顽。
改變軍用設(shè)備——大型軍用構(gòu)建制造的成本控制一直是個(gè)難題蝗砾,然而利用4D打印技術(shù)可以大為改善,例如將4D打印技術(shù)應(yīng)用于軍用人造衛(wèi)星携冤,通過(guò)該技術(shù)的自動(dòng)展開(kāi)和組裝功能快速成型帆板和天線等大型構(gòu)件悼粮,將大大減少機(jī)械部件的數(shù)量和重量,降低發(fā)射軍用衛(wèi)星所需成本曾棕。甚至對(duì)軍用設(shè)備的布置也將產(chǎn)生改革扣猫,大型軍用設(shè)備,現(xiàn)在需要大型的運(yùn)輸工具翘地,而4D打印申尤,可以將大型軍用設(shè)備構(gòu)建在未布置前以遠(yuǎn)比實(shí)際形狀小得多樣子呈現(xiàn)离唬,再將這些通過(guò)4D打印而成的機(jī)構(gòu)放在特定的位置兆蕉,然后讓他們自動(dòng)變形、自動(dòng)組裝愧沟,在使用后還能再回收帶走臭杰。
創(chuàng)造科幻生活——4D打印粤咪,在它還未自動(dòng)組裝前,它可以只是一個(gè)很小體積的東西渴杆,大大的節(jié)約了空間寥枝,試想你出門一個(gè)書(shū)包里,你可以帶上桌子磁奖、椅子囊拜、碗筷、鞋子等等一系列的東西比搭,而每個(gè)東西的體積只有乒乓球那么大冠跷,生活的方式可能將產(chǎn)生無(wú)法預(yù)期的改變。當(dāng)然4D打印不僅僅只能做到這些身诺,因?yàn)樗目善谛赃h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人們的想象蜜托。
眾誠(chéng)智庫(kù)認(rèn)為:4D打印在未來(lái)用于生產(chǎn)實(shí)際和日常生活是必然的,將對(duì)制造業(yè)霉赡、軍事橄务、生物科技等產(chǎn)生非凡的意義,4D打印就像一個(gè)無(wú)需電源和發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)器人穴亏,我們將“智慧”植入到材料中蜂挪,它可以在某一個(gè)特定條件下自動(dòng)組裝重挑。它能完成很多具有危險(xiǎn)性的事,例如太空或者深海的設(shè)備安裝棠涮。甚至說(shuō)谬哀,在未來(lái)由于4D打印技術(shù)的開(kāi)發(fā),生活模式將發(fā)生巨大的變化严肪,家里的沙發(fā)可以根據(jù)人的體重變化而自行變化大小史煎,一個(gè)小球可以在下雨時(shí)就變成一把雨傘,科幻電影的情節(jié)將有實(shí)現(xiàn)的可能诬垂。但現(xiàn)階段4D打印技術(shù)任然處于開(kāi)發(fā)階段劲室,現(xiàn)在還無(wú)法解決還原的問(wèn)題,也就是我們可以在下雨時(shí)將小球變成雨傘结窘,但是雨停了后雨傘怎么樣才能方便攜帶的雨傘。100年前人們認(rèn)為現(xiàn)在生活是充滿科幻的未來(lái)充蓝,高鐵隧枫,飛機(jī),手機(jī)谓苟,互聯(lián)網(wǎng)等信息時(shí)代的產(chǎn)物都在當(dāng)時(shí)是人們想象官脓,4D打印也許會(huì)讓我們現(xiàn)在的想象再次成為現(xiàn)實(shí)。