阿迪达斯4d打印鞋（4d打印机工作原理【详细介绍】）

时间：2023-06-14 03:22:21 来源: 互联网

它为3D打印机添加了一个时间线，这样打印出来的物体就可以自动组装。哇！太神奇了。那么，谁提出了4D打印机？它是如何诞生的？原理是什么？

1.4D打印出生流程

2013年2月25日，在美国加州长滩举行的TED2013大会上，来自麻省理工学院的Skyla Tibbits向我们展示了4D打印技术的无限魅力。

(资料图)

28岁的建筑师兼计算机科学家斯凯勒蒂比特是4D印刷研究项目的负责人。他在麻省理工学院的自组装实验室里有一个750升的鱼缸，足够喂一条鲨鱼。他发明的4D打印机目前只能在水中工作。

据Tibbits报道，4D打印技术的核心是自组装技术，该技术已在纳米级别应用多年。在生物分子科学教授亚瑟奥尔森(Arthur Olson)的指导下，Tibbits首先通过3D打印技术和嵌入式磁铁设计了一套自我组装的部件。

只要用力摇晃烧杯，烧杯里的零件就会像有意识一样自动组装成脊髓灰质炎病毒的3D模型。这个实验证明了4D印刷技术的可行性，但是摇动烧杯太耗费体力了。

几个月后，Tibbits遇到了世界上最大的3D打印机制造商Stratasys的项目负责人，他刚刚发明了一种可以在水中变形的聚合物材料。一旦接触到水，这种新材料可以伸长两倍。在设计软件的帮助下，

Tibbits将有延展性和无延展性的材料混合打印成线。这种线只要放入热水中，短时间内就会弯曲变形，这就形成了MIT的缩写。在第二个实验中，他加入了更复杂的算法和设计。

使放入水中的线弯曲成立方体，呈现3D的效果。

2简介.4D印刷

所谓的4D打印，比3D打印多了一个“D”，就是时间纬度。人们可以通过软件设定模型和时间，变形的材料会在设定的时间内变形为需要的形状。准确的说，4D印刷是一种可以自动变形的材料，设计是直接内置在材料中的。

它可以根据产品设计自动折叠成相应的形状，无需连接任何复杂的机电设备。4D印刷由麻省理工学院与Stratasys教育R&D部合作开发，是一项革命性的新技术，可以在没有印刷机的情况下快速成型材料。

大小和形状会随着时间而变化。准确的说是一种可以自动变形的材料。不需要连接任何复杂的机电设备，只需将它放入水中，就可以根据产品设计自动折叠成相应的形状。4D印刷的关键是记忆合金。

3.4D打印的原理

3D打印是预先建模，然后打印出成品，而4D打印的逻辑是通过打印机将产品设计嵌入到可变形的智能材料中，在特定时间或激活条件下，无需人工干预或通电，即可根据预先设计的设计进行自组装。

4D打印的过程如下：首先对材料进行编程，使其对某些刺激做出反应，如冷、热、湿度，然后用3D打印机打印出这样的材料。这些物质中的颗粒形成键，例如，可以使材料打印带将材料成形为某种形状。

马萨诸塞州技术研究实验室主任Skylar Tibbits表示，4D打印可以生产智能产品，可以自动适应外部变化并进行自我修复。例如，管道可以被设计成根据水流而膨胀或收缩，

或者在坏掉的时候自我修复。自适应或自修复技术也可用于救灾或空间环境等恶劣环境。

4.4D打印的应用

对于该技术的应用，Tibbits认为其自变形特性可以使物体在地下管道等难以到达的地方进行自组装。此外，这项技术还可能应用于家具、自行车、汽车甚至建筑的制造。

Tibbits正在寻找制造商与他合作，以便在这些领域进行创新。“我们正在寻找必须使用这些材料的产品.想象一下，如果水管可以自己延伸，满足不同的需求和流量，就可以省去挖街道的步骤。”

奥贡说，4D印刷术的概念是受生物体自我复制能力的启发。不过，这项技术一开始只能“打印”出自动变形的条状物体，它的下一个研究目标是“打印”出片状物体，然后是结构更复杂的物体。根据Tibbits和他的团队，

目前，4D打印机只能打印条形物体，实现了从一维到二维、从一维到三维的转变。未来，他们将设计和打印片状物体，然后是三维物体，实现从二维到三维，从三维到更复杂结构的变化。

一些专家认为，这项技术的问世可能预示着自组装家具时代的到来。参与4D技术开发的美国软件开发商Autodesk正在对此进行进一步研究。该公司首席研究专家卡洛奥贡(Carlo Ogun)说：“想象一下这个场景。

你在宜家买了一把椅子，放在家里。关键是椅子会自己组装。在4D打印时代，产品将变得更加智能和人性化，空间站和卫星将能够自我组装和自我修复。

危险地区的项目将不再需要人类的参与。桥梁、水坝、道路、房屋.一切都将按照设计建造。《变形金刚》中的场景将不再只是屏幕上的幻想，变形车将更安全、更方便、更可靠。人们只是坐在电脑前，

根据自己的想法和需要，设计出适合自己的产品，然后轻点一下“打印”便大功告成。

在知识更新越来越快的今天，培养自己的创新能力非常重要，在生活中我们要敢于发现敢于实践，有想法就要努力去行动。虽然目前4D打印技术还不够成熟而且运用在工程建设方面的打印机照价太高，但小编相信，

本文[高级伪原创标题]到此分享完毕，希望对大家有所帮助。

标签：

精彩推送