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4D打印原来如此
既然4D打印的关键并不在打印机上,而是通过软件设计到打印模型中,此时毫无疑问的就是设计的软件是继打印材料之后的又一关键技术。当然,4D打印技术所带来的颠覆是深远的,为了抓住这一机会,并充分应用与推动好这一新技术,Autodesk公司的研发团队为此专门设计了一款新软件Cyborg,主要是借助于计算机模拟技术原理,根据自我组装和可编程材料的原理进行模拟设计,以此帮助用户实现设计的优化和材料折叠关系的处理。
4D打印与3D打印截然不同的是,3D打印革新的关键是打印机技术以及材料,而4D打印革新的关键是模型设计或者说模型编程以及材料,而这两者之间的材料却不在一个层面。可以说3D打印的逻辑是通过预先建模再通过打印机打印出最终的成品,而4D打印的逻辑则完全不同,是把产品设计以及时间通过3D打印机嵌入可以变形的智能材料中,在特定的触发介质下进行激活,所打印的模型或者材料就会进行自我组装。
这一过程不需要人的介入而实现组装,也无需人为干预。并且在打印模型的过程中也不需要植入电子元件或者机电设备,是一种纯材料通过触发实现的自我组装、变形,最终搭建出用户原先设定的模型。也就是说4D打印出来的初级模型或许是一块板(图1-3),但借助于特定介质的触发,在特定的时间内可以自动、自我组装成一张桌子或者一把椅子(图1-4)。这个过程不需要借助于人工,也不需要借助于任何外部工具,完全由材料自身按照事先的设计进行自我组装。这正是4D打印颠覆了传统的制造与商业以及服务的魅力所在。
图1-3 塑料板
图1-4 塑料椅子、桌子