文/陳根
目前通俗的理解4D列印就是在3D列印的基礎上增添了時間元￥素，也稱為時間維度T。4D列印技術的首次提出是在洛杉磯舉辦的《科技、娛樂、設計（TED）》大會上由麻省理工學院自我群組裝試驗室的科學家斯凱拉‧蒂比茨通過一群組產品的自我變形、群組裝演示，讓4D列印技術正式走入咱們的視線，並藉此對這一新技術樹立了認知。
在傳統的維度概念中咱們很難認知與理解4D的概念，從1D、2D到3D都是基於物理空間的維度層面所發生，也是咱們感官視覺能夠直觀理解的層面（圖：1D到4D）。而4D的到來似乎超出了咱們目前所樹立基於三維空間維度的認知，而其新增添的維度是一個咱們一直看不到也摸不著，但又是時刻陪伴著咱們人生的時間。這個新增添的維度時間可以說是一個非常抽像，但又客觀真實存在的，恰是基於這種真實卻又抽像的概念就形成為了目前對于4D列印的一種相對於對比直觀的表述，即4D列印，列印時間。
1D到4D
這並不是停留在未來學中的空幻概念，而是麻省理工所鑽研的一項新技術，並且在TED大會上真實展示出來的一項技術。在整個展示過程中，一根4D列印的複合材料在水中完成為了自動變形、群組裝。依據會上介紹（圖：蒂比茨介紹4D列印），列印這根複合材料的印表機並不是新的神奇技術，而是藉助於現用的的3D印表機「列印」，但所使用的原材料堪稱神奇，為一根塑料以及一層能夠吸水的「智慧」材料群組成。蒂比茨稱：「列印過程並非新鮮的東西，但重要是列印出來後發生的變化。」而這也恰是4D列印技術的重要所在。
蒂比茨介紹4D列印
年僅28歲的建築設計師、電腦科學家斯凱拉‧蒂比茨是4D列印鑽研項目的負責人。他所發明的4D列印目前還只能在水裡工作，也就是說其觸發介質目前還只認知水。據蒂比茨介紹，4D列印技術暗地裡的核心是自我群組裝、自我變形技術，而這項技術已經在納米級上運用多年。譬如，自我摺疊的蛋白質（註：蛋白質可憑藉互相作用在細胞環境（特定的酸鹼度、溫度等）下自己群組裝自己，這種自我群組裝的過程被稱為蛋白質摺疊。蛋白質摺疊問題被列為「21世紀的生物物理學」的主要課題，它是份子生物學中心法則尚未解決的一個重大生物學問題。）目前就取得了對比廣泛的運用（圖：自我摺疊蛋白質），假設將這一技術進一步延伸，運用於建造大橋、高樓、生物器官、日子用品中，那將會帶來超過咱們認知的推翻。而基於這一技術的延伸就象徵著4D列印技術進入日子運用層面並不是遙不可及，而是觸手可及，將以很快的速度來到咱們身旁。
自我摺疊蛋白質
從嚴格意義上來講，提出4D技術概念是來源於生物學。蒂比茨所演示的4D列印技術在鑽研過程中，先是在生物份子學教授亞瑟‧奧爾森的指示下，通過3D列印技術配合內嵌式磁鐵，設計了一群組可以自我群組裝的零件，只需使勁晃動燒杯，杯中的零件就像有了意識同樣，自動群組裝成一個脊髓灰質炎病毒的3D模型，這個試驗就是4D列印技術的最初原型，也正由此證明了4D列印技術的可行性。
之後蒂比茨就開始了4D列印技術的商業運用探索，並拜訪了目前世界最大的3D印表機出產商Stratasys公司的項目負責人，在交流過程中得悉Stratasys公司最新在列印材料領功能變數的鑽研取得了新的突破，該公司剛剛發明了一種可以在水中變形的高份子聚合材料。這種新材料的獨特之處在於一旦接觸到水，就能自動延展到自身長度的兩倍。
恰是基於這一新材料的技術，說明了蒂比茨快速的研發出了4D列印這一新技術。藉助於設計軟體與3D印表機，蒂比茨將可延展以及不可延展的兩種材料混合列印到一根圓形體中，之後將這跟圓形棒放入水中，此時材料就發生了神奇的變化，自我彎曲、變形，似乎擁有自我思考能力一般的群組裝出了麻省理工學院的縮寫「MIT」（圖：4D列印MIT）。
4D列印MIT
在此基礎上，蒂比茨進行了更為繁雜的二次試驗，這次他又加入了更繁雜的演算法以及設計。假設說第一次探索試驗是在平面階段的話，那麼這次的探索則是在三維空間層面，也就是物體在三維空間層面的自我群組裝、變形（圖：MIT的4D列印技術）。而這一次也同樣是將所要自我變形的設計列印到一根圓形體中，而後將其放入水中，藉助於水為觸發介質實現自我群組裝、變形成為立方體。
MIT的4D列印技術
對于蒂比茨來講，這項試驗顯然獲得了重大勝利與突破，而這也正標誌著4D列印技術的到來，將從試驗室走出，並走向群眾日子中。由4D列印技術所帶來的扭轉將更為深刻、徹底，譬如目前困擾於各大城市的地下排水系統，假設將4D列印運用到管道的列印中，由4D列印技術建造出收縮自如的排水管道。當颱風來臨時，或是大暴雨來臨時，城市的排水管道將會依據排水量的增大自動變得更大，從而增進排水，而當水流量過去之後，管道又自動縮回為原來的大小（圖：可自變形的管道）。
可自變形的管道
這些管道還可以依據地下的空間情況進行彎曲、扭動以及特定位置的變形，咱們無須耽心其在地下決裂，也無須為洪峰來臨的洩洪能力而困擾，它會自動依據水流量的大小而變形。不僅這樣，在地質災難頻發的地區，這種管道甚至可以自我群組裝以及修復。這種「神奇」的技術恰是4D列印，它正在以超出咱們認知的能力與速度闖入了這個世界，而伴同著它的到來將扭轉整個商業生態。
(本文來源於微信公家平台：述說根本)
文/陳根
目前通俗的理解4D列印就是在3D列印的基礎上增添了時間元￥素，也稱為時間維度T。4D列印技術的首次提出是在洛杉磯舉辦的《科技、娛樂、設計（TED）》大會上由麻省理工學院自我群組裝試驗室的科學家斯凱拉‧蒂比茨通過一群組產品的自我變形、群組裝演示，讓4D列印技術正式走入咱們的視線，並藉此對這一新技術樹立了認知。
在傳統的維度概念中咱們很難認知與理解4D的概念，從1D、2D到3D都是基於物理空間的維度層面所發生，也是咱們感官視覺能夠直觀理解的層面（圖：1D到4D）。而4D的到來似乎超出了咱們目前所樹立基於三維空間維度的認知，而其新增添的維度是一個咱們一直看不到也摸不著，但又是時刻陪伴著咱們人生的時間。這個新增添的維度時間可以說是一個非常抽像，但又客觀真實存在的，恰是基於這種真實卻又抽像的概念就形成為了目前對于4D列印的一種相對於對比直觀的表述，即4D列印，列印時間。
1D到4D
這並不是停留在未來學中的空幻概念，而是麻省理工所鑽研的一項新技術，並且在TED大會上真實展示出來的一項技術。在整個展示過程中，一根4D列印的複合材料在水中完成為了自動變形、群組裝。依據會上介紹（圖：蒂比茨介紹4D列印），列印這根複合材料的印表機並不是新的神奇技術，而是藉助於現用的的3D印表機「列印」，但所使用的原材料堪稱神奇，為一根塑料以及一層能夠吸水的「智慧」材料群組成。蒂比茨稱：「列印過程並非新鮮的東西，但重要是列印出來後發生的變化。」而這也恰是4D列印技術的重要所在。
蒂比茨介紹4D列印
年僅28歲的建築設計師、電腦科學家斯凱拉‧蒂比茨是4D列印鑽研項目的負責人。他所發明的4D列印目前還只能在水裡工作，也就是說其觸發介質目前還只認知水。據蒂比茨介紹，4D列印技術暗地裡的核心是自我群組裝、自我變形技術，而這項技術已經在納米級上運用多年。譬如，自我摺疊的蛋白質（註：蛋白質可憑藉互相作用在細胞環境（特定的酸鹼度、溫度等）下自己群組裝自己，這種自我群組裝的過程被稱為蛋白質摺疊。蛋白質摺疊問題被列為「21世紀的生物物理學」的主要課題，它是份子生物學中心法則尚未解決的一個重大生物學問題。）目前就取得了對比廣泛的運用（圖：自我摺疊蛋白質），假設將這一技術進一步延伸，運用於建造大橋、高樓、生物器官、日子用品中，那將會帶來超過咱們認知的推翻。而基於這一技術的延伸就象徵著4D列印技術進入日子運用層面並不是遙不可及，而是觸手可及，將以很快的速度來到咱們身旁。
自我摺疊蛋白質
從嚴格意義上來講，提出4D技術概念是來源於生物學。蒂比茨所演示的4D列印技術在鑽研過程中，先是在生物份子學教授亞瑟‧奧爾森的指示下，通過3D列印技術配合內嵌式磁鐵，設計了一群組可以自我群組裝的零件，只需使勁晃動燒杯，杯中的零件就像有了意識同樣，自動群組裝成一個脊髓灰質炎病毒的3D模型，這個試驗就是4D列印技術的最初原型，也正由此證明了4D列印技術的可行性。
之後蒂比茨就開始了4D列印技術的商業運用探索，並拜訪了目前世界最大的3D印表機出產商Stratasys公司的項目負責人，在交流過程中得悉Stratasys公司最新在列印材料領功能變數的鑽研取得了新的突破，該公司剛剛發明了一種可以在水中變形的高份子聚合材料。這種新材料的獨特之處在於一旦接觸到水，就能自動延展到自身長度的兩倍。
恰是基於這一新材料的技術，說明了蒂比茨快速的研發出了4D列印這一新技術。藉助於設計軟體與3D印表機，蒂比茨將可延展以及不可延展的兩種材料混合列印到一根圓形體中，之後將這跟圓形棒放入水中，此時材料就發生了神奇的變化，自我彎曲、變形，似乎擁有自我思考能力一般的群組裝出了麻省理工學院的縮寫「MIT」（圖：4D列印MIT）。
4D列印MIT
在此基礎上，蒂比茨進行了更為繁雜的二次試驗，這次他又加入了更繁雜的演算法以及設計。假設說第一次探索試驗是在平面階段的話，那麼這次的探索則是在三維空間層面，也就是物體在三維空間層面的自我群組裝、變形（圖：MIT的4D列印技術）。而這一次也同樣是將所要自我變形的設計列印到一根圓形體中，而後將其放入水中，藉助於水為觸發介質實現自我群組裝、變形成為立方體。
MIT的4D列印技術
對于蒂比茨來講，這項試驗顯然獲得了重大勝利與突破，而這也正標誌著4D列印技術的到來，將從試驗室走出，並走向群眾日子中。由4D列印技術所帶來的扭轉將更為深刻、徹底，譬如目前困擾於各大城市的地下排水系統，假設將4D列印運用到管道的列印中，由4D列印技術建造出收縮自如的排水管道。當颱風來臨時，或是大暴雨來臨時，城市的排水管道將會依據排水量的增大自動變得更大，從而增進排水，而當水流量過去之後，管道又自動縮回為原來的大小（圖：可自變形的管道）。
可自變形的管道
這些管道還可以依據地下的空間情況進行彎曲、扭動以及特定位置的變形，咱們無須耽心其在地下決裂，也無須為洪峰來臨的洩洪能力而困擾，它會自動依據水流量的大小而變形。不僅這樣，在地質災難頻發的地區，這種管道甚至可以自我群組裝以及修復。這種「神奇」的技術恰是4D列印，它正在以超出咱們認知的能力與速度闖入了這個世界，而伴同著它的到來將扭轉整個商業生態。兩岸商貿,在家工作,網路創業,創業賺錢思惟,微商平台,賺新台幣
(本文來源於微信公家平台：述說根本)
留言列表
