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4D列印未來將改變商業生態

4D

3D 列印,通俗的理解就是在X、Y 維度的基礎上增加一個Z 的維度,就構成了三維立體。但到了4D 列印,所增加的維度不再是X、Y、Z 所構成的立體維度,而是在這些維度之外所增加的時間維度。

當3D 還在路上,很多人還對其持觀望態度,儘管業內異常熱鬧,有種欲改變製造業模式的態勢,但進入生活應用似乎還需要一些時間。而科技的新技術發展總是以超乎我們預​​見的速度發展,正如智能穿戴在一夜之間從科幻片中走出並走入了我們的生活中,4D 列印也是如此,在我們還沒有預見的時候一夜之間進入了我們的視野。

而關於4D 我們需要一些基本的了解,在我們最為熟知的概念中普遍認知是2D,也就是在平面上列印,比如列印個文件、文件、圖紙、照片之類,也就是X、Y 的構成維度。而到了3D 列印,通俗的理解就是在X、Y 維度的基礎上增加一個Z 的維度,就構成了三維立體。但到了4D 列印,所增加的維度不再是X、Y、Z 所構成的立體維度,而是在這些維度之外所增加的時間維度。簡單的理解,所謂4D 列印就是在一個立體的維度基礎上,目前所公認的增加維度,就是時間。


3D列印


2D、3D、4D,看起來像個等數列,實際上就是每一級增加了一個D,即列印出來的物體增加了一個維度(dimension)。如果說2D是X、Y;3D是X、Y、Z;那麼4D則是X、Y、Z的基礎上增加了T。這就意味著4D列印融入了時間,也就是表示4D列印就是列印出可以隨時間變化而改變的物體,而這種改變我們可以理解為自我組裝。

目前國際上對於4D 列印的理解主要是基於麻省理工大學一個叫NervousSystem 的工作室所開發的一套4D 列印系統Kinematics 的試驗為基礎,那些3D 列印出來的鉸鍊式三角小模塊,在一定的外在介質下,可以在特定的時間實現自我組裝成各種不同結構的物體。

當然我們也可以理解為變形金剛將真正走入我們生活時代已經被開啟,不過這種自我組裝並不是憑空想像出來的的,其原理就是通過預設定的模型,然後將這種通過時間而要形成的改變在列印時直接列印在原型材料模型中,當然包括所要發生改變的一些鏈接都一併列印在預先設定的模型中。

NervousSystem 為此專門為Kinematics 製作了一套模型設計軟體,通過這套軟體進行4D 列印的模型設計。而會進行模型設計只是4D 列印的起步,除了事先設計好的模型之外,想要讓基礎列印的原型實現自我組裝成型,一定要藉助於外在的介質,或者可以理解為「催化劑」。而就麻省理工的自組裝實驗室所提出的4D 列印概念中,所採用的這種「催化劑」是水。


麻省理工4D 列印


通過預設定的模型,而後通過3D 列印出來的材料將其扔到水里之後,各個小模塊接合點被水浸入後,就會按照預先設定的位置進行伸展或彎曲,自動完成最後整個組裝過程,這是麻省理工關於4D 列印最為直觀的一​​項試驗演示。

而這其中有幾項非常關鍵的要素,一個是材料能夠具備「時間」的認知;二是觸發自我組裝的「催化劑」也就是介質,不一定只能是水,根據不同的列印材料,也有可能是光、熱、聲音、震動、氣體,甚至是電子觸發。

4D

儘管目前4D 列印還只是處於概念階段,並且能夠支撐或者說具備時間認知能力的材料還很少,但科技的發展在出現苗頭後總會以驚人的深度裂變。如果說3D 列印改變的是製造業生態;那麼4D 列印改變的將是整個商業生態。

4D

最簡單的例子就是宜家將會被改變,未來,當我們擁有一台4D 列印機,在家里或是特定的地方列印幾層材料,我們只要放在陽台給它洗個澡,過一會兒,一個書桌就自動組裝好並呈現在我們眼前了,我們不再需要親自動手組裝。因此4D 列印所帶來的不僅是材料的革命,更是商業生態的革命。



4D列印未來將改變商業生態 Reviewed by wnews on 3:16 下午 Rating: 5

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