麻省理工学院实验室3D打印的可编程自组装木材与碳纤维

麻省理工学院实验室3D打印的可编程自组装木材与碳纤维
南极熊3D打印网报道
    建筑师、设计师兼计算机科学家Skylar Tibbits在2013年2月展示了一种新概念——4D打印。据南极熊3D打印网了解，这种新兴技术将可以让我们打印出可以多次自我重塑、或者自组装的物体。想象，一个打印的立方可以在你眼前折叠，或是一支打印的管道可以感应扩展或者是收缩的需要。
    我们可以创造出自组装的物体吗？就像DNA链一样可以自我匹配，或者是拥有转换嵌入的能力？这些就是Tibbits在麻省理工学院的Self-Assembly Lab（自组装实验室）研究的问题，这是一个跨学科的研究空间，让设计师、科学家、工程师聚集在一起，共同寻找让无序的物体编程有序结构的方法。
    使用来自Stratasys的独特的Objet Connex多材料3D打印技术，Tibbits可以将不同的材料特性编入到设计集合中的每个不同因子中。在使用具有不同的吸水性能的材料的时候，他就可以用程序指令它们激活自组装进程。

麻省理工学院实验室3D打印的可编程自组装木材与碳纤维

    这种革命性的技术提供了一种由概念到现实的合理化途径，可以将完整的功能直接建立到材料中。在他们发现如何将塑料重编成可以自我组装为新结构然后直接离开打印床的一年之后，他们研究出了一些新材料可以通过编写，自动转化自己的外形。这些新材料包括了自我转型的碳纤维、打印木纹、自定义纹理复合材料和其他的橡胶/塑料，这些材料提供了前所未有的性能，包括可编程的刺激、感应与自我转变，仅仅在一种材料之中。
    例如，木材与碳纤维物体是固体的，不会弯曲。但是麻省理工学院的研究者创作出一种自定义可编程的木材，可以根据水分改变自己的形状。一般来说，要使木材弯曲需要不小的人工——蒸、泡或者是压力处理。而通过控制木纹的图案，研究者们可以4D打印出可以因应温度而改变的平面木件。他们的实验室探讨了纹理方向的不同图案、厚度和材料的结合，从而改进了精确的转变。
    “这是一种新的机遇，我们可以在工厂里制造出平面的物件，然后真空包装进行运输，里面带有水分。”Tibbits称，“当你在另一个地方打开包转的时候，它就会根据预先的编程变形成你所购买得产品。”

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    也许他们最令人兴奋的作品就是碳纤维的3D打印作品了。这种材料用在了很多工业应用中，还有行李箱和鞋子。“我们正在公开可以自我变形的碳纤维。”Tibbits说，“它是完全硬化而又灵活的。我们所做的就是使用不同的打印到碳纤维上让它活跃。”
    轻质超强的碳纤维可以用于根据热量调节气流冷却引擎的喷气发动机，或者是可以在不同天气情况中改变外形的车翼型。

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    Tibbits称，他们还研究了可以打印成平面，随后变形的橡胶。“对于鞋子、轮胎之类的物品，在变湿之后，可以改变夹紧的方式。”他说。
    “我们的目标是真正的材料机械，或者是不带机器的机器人。”Tibbits说。他们已经将多种最新技术集合在一起从而完成材料性能的突破，包括多材料3D/4D打印，材料科学中的先进技术以及仿真/优化软件中的功能。“这些能力让我们可以实现多种材料自我改变形状、外形或者其他根据需要的特性的编程。”Self-Assembly Lab提出。

    via www.3ders.com

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南极熊惊呆了！相信有些人看过“物质编程”的科学假设，特别是在美国科幻大片当中。这不，老美还真的利用3D打印机来进行物质编程了！这世界，以后还得了？：所有的物品，都可以通过编程来实现，然后加一台3D打印机！南极熊3D打印网坚信，这，不会太远。

不会太远