4D打印是一种方法创造了什么是可能的3D打印机的边界。
这个术语是最先被创造出来的由Skylar Tibbits做的TED演讲他是麻省理工学院(MIT)建筑学副教授。
简单地说,该方法使用3D打印来制作一个物体的平面地图。当这张地图暴露在环境变化,如热或潮湿,它会转变成一个新的,预先确定的3D形状。
自组装的4D打印从苏黎世联邦理工学院。剪辑通过工程设计与计算实验室在YouTube上
3D打印,扁平包装的未来
典型的4D对象的例子包括自建平面包家具,和水激活脚手架。
目前,这项技术预计将在建筑和建筑领域产生最大的影响。但是,作为全球研究的一个热门话题,研究继续重新构想可以使用4D打印的物体。
除了自组装物品的明显好处外,研究还表明,4D打印可以显著减少制造物品所需的材料数量。
乔治亚理工学院领导的一项研究4D打印的圆顶,如果传统的3D打印,通常会使用多达8倍的材料,并需要8倍的时间来制作。
另一项在新加坡3D打印中心进行的研究演示了一个4D打印的巴克球,完全免费支持。
由于有可能极大地影响物体的设计和制造方式,首尔国立大学(SNU)的一项新研究提出了4D打印路线图,以评估其在未来的作用。
”
在工程学上有无限的机会
无限的创新机会”。在这种情况下,创新适用于广泛的制造技术,如下图所示。
这四个条件
虽然指定的制造技术有扩展到4D的潜力,主流集成依赖于4个条件:
- 首先“系统、深入对材料相关特性的理解".
- 第二,更好地理解制造技术,以及如何放大或缩小它们。
- 第三,可以用来读取物体的原子和分子结构的技术的改进。
- 最后,开发功能强大的仿真工具,可以准确地探索所有三个变量的变化。
一个概念性的合金
这四个条件构成了Chu等人在整个研究中所做的投影的基础,包括金属4D打印的概念论证。
上图展示了4D可打印金属合金的结构。
在这个概念中,通过精确规划合金原子的位置,自组装将成为可能。它有潜力通过亚微米3D打印的进一步发展来实现维也纳工业大学的铅笔尖城堡。
进一步的阅读
朱棣文等人的更多见解可以在一篇名为从3D到4D打印-多功能多材料的设计,材料和制造。
作者是朱元植、瓦沙·卡雷、桑吉夫·桑卡里亚、李吉勇、安成勋国际精密工程与制造-绿色技术。
对于所有最新的3D打印新闻,订阅最广泛阅读的时事通讯在3D打印行业,在推特上关注我们和在Facebook上给我们点赞.
特色图片:展示爱因斯坦相对论的图形,其中地球拉伸了空间和时间的结构。图像通过美国宇航局