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| 4-D打印-讓碳纖維、木材可程控變形 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-11-28 10:20:19 瀏覽次數： |
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 （中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）正如3-D打印生產(chǎn)三維物體一樣，4-D打印機可以生產(chǎn)出具有四維特性的物體。四維特性中包含了一個(gè)動(dòng)力學(xué)特性，使物體可以被水、熱、光等激發(fā)，進(jìn)而隨時(shí)間推移發(fā)生結構變形。
用一個(gè)多功能材料打印機就有可能一口氣生產(chǎn)出具備這些性能的物品。這些“可設計材料”意味著(zhù)將來(lái)某一天，你可以在買(mǎi)到壓縮成平板的家具，帶回家后用水管一沖洗，你就會(huì )看到它慢慢的自組裝起來(lái)。我們甚至不用憧憬：MIT正在使之成為現實(shí)。
為了弄懂可程控變形材料的工作原理，我們可以想一下薄木片潮濕之后的情況：它會(huì )變得翹曲，因為不同部分會(huì )不同程度地膨脹。通常來(lái)講，這是一種不好的現象，因為翹曲是不可預知的，而且和木材的種類(lèi)、木材中的紋理花樣以及它是如何受潮的有關(guān)。如果能以某種方式預測木材的翹曲，那么你就可以只用加水就能使木材翹曲成你想要的形狀。
這對于自然木材是不可能的，但沒(méi)關(guān)系，因為我們不再需要自然木材了。我們可以用3-D打印技術(shù)生產(chǎn)出所需的任何組分、厚度、紋理特性的木材。這意味著(zhù)只要能全面掌握材料特性，利用計算機模型就能3D打印出“預設計”形狀的人造木材。通過(guò)這種方式精確構造出具有不同厚度和取向的層狀人工木板，然后你只要加水就能使它從平板翹曲成你想要的形狀。
MIT自組裝實(shí)驗室（負責人Skylar Tibbits）已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種各樣的可預設計化材料，并不僅僅是木材。該實(shí)驗室也在研究紡織材料（想象一下，只要一下雨，一塊平展的布料就能變成一頂牛仔帽）以及更特殊的材料，比如彈性碳纖維。
這些可預設計化材料（除簡(jiǎn)易家具組裝的潛能外）的巨大優(yōu)勢在于，它使你無(wú)須引進(jìn)復雜、昂貴且笨重的作動(dòng)系統和用以驅動(dòng)的電子器件，就可以制造出可以移動(dòng)并能對周?chē)h(huán)境做出反應的物體。航空工業(yè)已經(jīng)對這類(lèi)東西產(chǎn)生興趣（空客公司已經(jīng)就噴氣發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣調節閥與MIT展開(kāi)合作研究），盡管Tibbits向Fast Company雜志透露他曾憧憬這些材料可以用來(lái)做出電影《回到未來(lái)II》中可以自動(dòng)系鞋帶的McFly運動(dòng)鞋。那自組裝平板式家具呢？MIT已經(jīng)與一家未透露名稱(chēng)的家具公司（總部或在瑞典）進(jìn)行商談，準備將其實(shí)現。
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