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科學家最新研制4D打印材料能夠變形自組裝

2013-06-08 14:17 來源：騰訊科學責編：王岑

摘要：: 據國外媒體報道，目前，美國麻省理工學院的研究人員正在研制一種“4D打印技術”，能夠將宏觀等級3D打印材料按照預編程序自組裝成為確定結構和外型。

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　　【CPP114】訊：據國外媒體報道，目前，美國麻省理工學院的研究人員正在研制一種“4D打印技術”，能夠將宏觀等級3D打印材料按照預編程序自組裝成為確定結構和外型。
　　
　　這項技術將潛在改變建筑和制造業，更容易地建造環境空間，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。麻省理工學院自組裝實驗室主管斯凱拉-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。
　　
　　在近期召開的TED大會上，蒂比特斯展示了與斯特塔西3D打印公司合作的這個最新項目，他說：“4D打印技術是在3D打印多樣化材料的基礎上新增加一種變形能力，這就像沒有連線和發動機的機器人。”
　　
　　蒂比特斯演示了3D打印“智能材料”與水接觸時便折疊形成字母“M-I-T”結構，他認為這是首次實現直接嵌入材料的自身變形，研究人員使用“半機械人項目”軟件模擬和優化了該材料什么時候和如何進行折疊。他說：“我們可以使用同一個軟件來設計納米等級自組裝系統，以及人類等級的自組裝系統。”
　　
　　同時，蒂比特斯稱，自組裝實驗室與波士頓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的管道系統，管道可以膨脹或收縮，改變容量或者流速，實現蠕動式水流。泵和閥門的成本并不昂貴，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現自組裝能力，但是自組裝實驗室認為該技術能夠帶來技術革命，未來涉及的領域包括：生物、材料科學、軟件、機器人、制造業、運輸業、基礎設施、建筑業、藝術以及太空探索。
　　
　　

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