2018-05-09
晒个太阳就能自动组装成形,
卡内基大学的“4D打印”家具不用你自己动手组装

每天都有各式新设计和发明对世人展示3D打印的各种好处,而卡内基梅隆大学的这个研究小组却决定将“3D”这个概念向前推进一步,于是他们做出了这组神奇的“4D”打印产品。

 

这个“4D”中多出来的那个“D”(维度),指的是时间。也就是说,卡内基大学Morphing Matter实验室的研究人员们做出了一种可以体现时间维度的3D打印产品——可以动的3D打印。从动画效果可以看出来,这些在电脑上设计出来的“平板”塑料制品,在放入热水里后,自动卷曲组合成为预设达成的“立体”物品。

 

这一神奇的过程被称为“Thermorph”(热成形),它依赖于特殊的塑料材料。遇热后,材料顺着固有纹理收缩卷曲——专业术语叫“翘曲”(wapage)——等到冷却后,这种卷曲将固定成形。材料和3D打印机都是已经有的技术,实验室团队的工作重点是通过对翘曲量的测定,用准确的尺寸、纹理、形状等,设计出能确保自动成形的平板图案。

团队使用十分廉价的家用3D打印机,作品出炉后全部都是平板形式,看起来毫不出奇。但只需热水或者热喷枪,平板便自动卷曲成形,达成完美的成品效果。团队领导人Lining Yao副教授说:“通过这种互动的端对端系统,我们想要探索自成型技术的更广泛运用。”

 

目前实验室设计出来的作品看起来更像玩具——玫瑰、小船、小兔子——但是他们深信这一技术在商业实践领域里将大有用途。举个最简单的例子,各种平板包装的家具大大降低了商品运输成本,继而大大降低了零售价格。如果塑料制品也能以这个方式“平板”销售,顾客以低廉的价格将“塑料片”买回家后,只需用热水、电吹风,甚至放在太阳底下晒一晒,就能得到他们需要的锅碗瓢盆甚至洗澡盆了。

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