卡耐(nai)基(ji)梅(mei)隆大學研發(fa)的(de)4D打(da)印(yin)技(ji)術(shu)與3D打(da)印(yin)有(you)什(shen)麽區(qu)別(bie)？_上(shang)海荷效壹(yi)供(gong)

卡耐(nai)基(ji)梅(mei)隆大學研發(fa)的(de)4D打(da)印(yin)技(ji)術(shu)與3D打(da)印(yin)有(you)什(shen)麽區(qu)別(bie)？

8月22日(ri)，美國卡(ka)內基(ji)梅(mei)隆(long)大學的(de)研究人員公(gong)布(bu)了(le)壹項(xiang)研究成(cheng)果(guo)，他們制造(zao)出(chu)壹(yi)系列(lie)由(you)熱塑性塑料制成(cheng)的(de) 4D打(da)印(yin)物(wu)體(ti)，這(zhe)些物(wu)體(ti)只(zhi)需(xu)使用(yong)通用(yong)的(de)3D打(da)印(yin)機(ji)就(jiu)可(ke)以(yi)進(jin)行生(sheng)產(chan)打(da)印(yin)，而(er)且在(zai)受(shou)熱到(dao)壹(yi)定(ding)程(cheng)度時(shi)這(zhe)些物(wu)體(ti)可(ke)以(yi)將(jiang)自身(shen)折(zhe)疊(die)成(cheng)預定(ding)的(de)形(xing)狀(zhuang)。

和(he)3D打(da)印(yin)相(xiang)比(bi)，4D打(da)印(yin)在(zai)3D打(da)印(yin)的(de)基礎上(shang)增加了(le)壹個時間維度，即(ji)4D打(da)印(yin)的(de)物件(jian)會隨著(zhe)時(shi)間的(de)推(tui)移（自動）變成(cheng)不(bu)同(tong)的(de)形(xing)狀(zhuang)。

據悉，這(zhe)是(shi)壹(yi)項(xiang)低成(cheng)本(ben)、可(ke)逆(ni)的(de)致動器(qi)技(ji)術(shu)，通過(guo)應(ying)用(yong)壹種(zhong)薄薄(bo)的(de)導(dao)電(dian)熱塑性塑料，借(jie)助(zhu)廉(lian)價(jia)的(de)3D打(da)印(yin)機(ji)或(huo)者手(shou)工(gong)塗漆，將(jiang)導(dao)電(dian)熱塑性塑料塗在(zai)普(pu)通的(de)紙(zhi)張上(shang)。當施(shi)加電(dian)流時(shi)，熱塑性材料(liao)加熱並(bing)膨(peng)脹，導(dao)致(zhi)紙(zhi)張彎(wan)曲(qu)或(huo)折(zhe)疊(die)；當電流被(bei)移除時，紙(zhi)張則(ze)恢(hui)復成(cheng)預定(ding)的(de)形(xing)狀(zhuang)。

在(zai)整(zheng)個(ge)研究過(guo)程(cheng)中，該(gai)團隊(dui)設計(ji)了(le)壹些“基(ji)本(ben)執(zhi)行器(qi)”，這(zhe)些“執(zhi)行器(qi)”基(ji)於(yu)折(zhe)紙(zhi)和(he)剪紙(zhi)形(xing)式，利(li)用(yong)該(gai)技術(shu)，其可(ke)以(yi)將(jiang)自己變成(cheng)球(qiu)或(huo)圓柱(zhu)體(ti)結構，也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)構(gou)造(zao)更精(jing)細(xi)的(de)物體(ti)，比(bi)如：利(li)用(yong)該(gai)技術(shu)制作(zuo)的(de)燈罩(zhao)，在(zai)改(gai)變(bian)燈(deng)罩(zhao)形(xing)狀(zhuang)的(de)同時(shi)還可(ke)以(yi)改(gai)變(bian)燈的(de)亮度，或(huo)者制作(zuo)成(cheng)具(ju)有(you)葉瓣的(de)人造(zao)含(han)羞(xiu)草植(zhi)物，當觸摸該(gai)植物(wu)時葉片將(jiang)依次(ci)打(da)開。

研究人員利(li)用(yong)他們自(zi)己寫的(de)程序(xu)代碼替(ti)換(huan)了(le)3D打(da)印(yin)機(ji)原(yuan)有(you)的(de)開源(yuan)軟件，該(gai)程序(xu)代碼可(ke)以(yi)自(zi)動計(ji)算(suan)打(da)印(yin)物(wu)體(ti)實現特(te)定折(zhe)疊(die)角(jiao)度所需的(de)造(zao)型和(he)打(da)印(yin)速(su)度。此(ci)外(wai)，研究人員將(jiang)易彎(wan)曲(qu)的(de)材料(liao)與抗(kang)收(shou)縮(suo)的(de)材料(liao)（類(lei)似橡膠(jiao)的(de)壹種(zhong)材料(liao)）結(jie)合(he)在(zai)壹(yi)起(qi)，並(bing)通過(guo)軟件不停地(di)改(gai)變打(da)印(yin)機(ji)的(de)打(da)印(yin)速(su)度，當熱塑性塑料被(bei)加熱熔融並(bing)用(yong)於(yu)打(da)印(yin)時(shi)，可(ke)以(yi)地(di)控(kong)制折(zhe)疊(die)的(de)紋案(an)。

該(gai)技術(shu)綠色環保，可(ke)用(yong)於(yu)制造(zao)能夠(gou)自(zi)動折(zhe)疊(die)的(de)板式家(jia)具、船只(zhi)，甚(shen)至是(shi)緊(jin)急避(bi)難(nan)場(chang)所，這(zhe)些產(chan)品可(ke)以(yi)平(ping)放(fang)運輸以(yi)節省(sheng)空(kong)間，並(bing)利(li)用(yong)太陽(yang)能（自(zi)動）折(zhe)疊(die)成(cheng)形(xing)。