3D不够看 可自动组合 变形金刚4D列印诞生!

▲自我组装进行的三要件:几何结构(左)、能量(中)和元件引力。(图/取自网路)

国际中心综合报导

科技发展快到让人来不及反应。就在大家才刚刚知道3D列印是什么回事之际,如今, 号称是「工业界变形金刚」,许多人还摸不着头脑的4D列印又来了!

一家工业用3D印表机制造商 Stratasys,最近开发出一种新的「智慧材料」。他们跟麻省理工学院的「自我组装实验室」(Self-Assembly Lab)合作,替3D列印技术升级」,并抢先宣告4D列印的诞生。

4D列印是什么?那就是在长、宽、高之外,再加上时间。放到列印技术上,就是你所列印的东西,可以依照你预先设定的程序,随着时间而改变形状、自我组装,形成特殊结构和外型。

这项技术在未来建筑制造业上很有潜力人类未来更容易打造生存环境,解决外太空恶劣气候条件下,导致建造成本昂贵且危险较大的问题

麻省理工「自我组装实验室」主管史凯拉提比兹(Skylar Tibbits)是这项研究负责人,他指出,4D列印使用的材料能够回应移动;或接触水、空气、引力、磁力温度变化后,直接呈现出材料变形,自我组装。第四D(维度)即指该材料的变形和自我组装能力

提比兹在实验中示范了4D列印时,「智慧材料」在接触水后如何折叠成为M-I-T的字母形状。他认为这是首度实现内嵌材料自身变形的过程。同时,研究人员使用一个「半机器人计划软体,能够类比和最优化这项材料的折叠方式与折叠时间。

目前,麻省理工「自我组装实验室」与波士顿Geosyntec公司合作,研发一种新型基础设施管道系统。提比兹说:「可以想像一下,如果水管可以自我膨胀或收缩,即能够改变水管容量水流速度,或许还能实现蠕动式水流。该系统的泵和阀门成本并不昂贵,完全可以依程式设计,管道能够自我适应环境。」

提比兹认为在不久的未来,像建筑物机器设备等,都将拥有自我组装、复制和自我修复的能力,就像是存在于生物中的DNA和蛋白质一样。

提比兹在2011年的TED大会中,向世人解释了自我组装的构想、以及初步成果的呈现。只要将经过特殊编码的程式嵌入元件,即能让元件拥有可变形的重组特性

从TED的影片中可以看到,两条同样材质链子,透过摇晃的动作给予能量,链子是依照预先设定好的编码结构,折叠变形成不同的样子。变形金刚不只是电影,未来变成真实,时间已经不远了。