美國麻省理工學院的研究人員正在研發一種所謂的4D打印技術,它可以讓大型的3D打印部件按照預先設定的結構和外觀模式自行組裝完成。
之前有報道稱,設計師正構思用4D打印技術造裙子,它可被壓縮成一團,一受刺激就可攤開成合身的長裙,買家可自行用3D技術打印出來。
所謂的4D打印,比3D打印多了一個“D”也就是時間緯度,人們可以通過軟件設定模型和時間,變形材料會在設定的時間內變形為所需的形狀。準確地說4D打印是一種能夠自動變形的材料,直接將設計內置到物料當中,不需要連接任何復雜的機電設備,就能按照產品設計自動折疊成相應的形狀。
4D打印最關鍵是記憶合金。4D打印由MIT與Stratasys教育研發部門合作研發的,是一種無需打印機器就能讓材料快速成型的革命性新技術。大小形狀可以隨時間變化。
本質上,4D打印是利用復合材料進行的3D打印,只是通過這種方式增加了一項功能,那就是變形。4D打印技術牽涉到對特殊材料的應用,這些材料在感知到運動狀態,或是暴露于水、空氣、重力場、磁場或感知到溫度改變時會改變自身的形狀。
雖然4D打印目前還并不成熟,不過這項技術將給軟件、機器人、藝術甚至太空探索等領域帶來革命性的變化。
“4D打印不但能夠創造出有智慧、有適應能力的新事物,還可以徹底改變傳統的工業打印甚至建筑行業,與此前的3D打印相比,它將具有更大的發展前景。4D打印更為智能 ,物料可自行創造,簡化了打印過程,但對打印材料有了更高要求。”國際模協秘書長羅百輝認為,4D打印讓快速建模有了根本性的轉變,與3D打印的預先建模、掃描,然后使用物料成形不同,4D打印直接將設計內置到物料當中,簡化了從“設計理念”到“實物”的造物過程,讓物體如機器般“自動創造”,不需要連接任何復雜的機電設備。
為了充分應用這一新技術,Autodesk公司的研發團隊進一步設計了新軟件Cyborg,可以用于自我組裝和可編程的模擬材料,實現設計的優化和材料的折疊。
傳統而言,造物過程一般是,先模擬后制造,或者一邊建物一邊調整模擬效果。而通過硬件和軟件的緊密結合,4D打印顛覆了傳統的造物方式。
與之前3D打印概念相比,4D打印具備更大的發展前景。4D打印已風靡股市。2013年2月28日,法爾勝盤中快速拉升封漲停,博云新材、西部材料、圣萊杰、博威合金等午后跟風漲停,而推動這些個股漲停的最主要因素,就是突然熱炒的4D打印概念。
4D打印技術是一種能夠自動變形的材料,該技術在2月底于加利福尼亞舉行的TED大會上展出,顛覆了傳統的造物方式,并引爆了A股的4D打印行情。因為前期市場對3D打印概念的炒作,中航重機一度在半個月內股價翻番,相關概念股均出現大漲,所以4D打印概念也令投資者熱情高漲。由于其關鍵技術在于記憶合金,和相關材料的上市公司因此受到游資的青睞
但多家上市公司都表示自己并非“4D打印概念股”。圣萊達、博云新材和西部材料先后發布澄清公告,表示公司尚未開展與4D打印技術相關的任何業務及研發工作,也未與任何企業或研究機構就此事進行過接觸。記者昨日以投資者身份就此電話咨詢了相關上市公司,法爾勝、新開源、安泰科技均明確表示公司沒有接觸4D打印和生產相關材料,氯堿化工、有研硅股的電話則無人接聽。
博威合金則表示公司生產的材料與4D打印相關。其證券事務部工作人員告訴記者,公司生產的合金材料是4D打印技術的相關材料,但公司未接觸過相關的企業或研究機構。
盡管多家上市公司否認涉“4D打印”,但該類個股表現依然亮眼。截至昨日收盤,法爾勝漲停,圣萊達漲3.67%,英力特漲2.92%。此前發布澄清公告的博云新材和西部材料的跌幅逾5%。可見與之前爆炒的兩個交易日相比,概念股的漲幅已經收窄,有些個股已經開始下跌。
數據顯示,華泰證券股份有限公司江陰福泰路證券營業部昨日賣出法爾勝2035.39萬元,近三個交易日共賣出2454.37萬元;中信證券(浙江)有限責任公司嵊州時代商務廣場證券營業部、光大證券股份有限公司余姚陽明西路證券營業部近三個交易日的賣出金額都在千萬元以上。
美陸軍首席技術官格雷絲·博赫內克指出,4D打印“延續了3D打印,并添加了變形維度”。其想法是,當處于不同環境下,比如水中或者極端溫度下,3D打印出來的部件的性能可以隨之改變。博赫內克表示,防彈衣未來可能會采用4D打印技術。陸軍在過去十年中一直在努力滿足防護服的雙重需求——既有保護作用,又足夠的輕盈,不會給士兵增加負擔或限制動作。利用4D打印,科學家未來可能開發出輕薄小巧的防彈衣,便于儲存和攜帶,但也可以伸展開并提供全面的防護。