重塑这个世界
在科学界,模仿生物自组装的研究很常见。
至少在6年前,同样是来自麻省理工学院、同样站在TED演讲舞台上的科研人员尼尔·格申费尔德(NeilGershenfeld),就介绍过类似于自组装的研究,其间他也用特制材料自动组成了字母MIT。这位麻省理工学院“比特和原子中心”的头儿,来头远比蒂比茨大。他和同事成立了一个微观装配实验室,对特质材料的零件实施编码和模版构建,使其完成自我复制,而生成物的尺寸,可以小到纳米大到房子。后来格申费尔德还开了一门课叫“怎样制作任何东西”……
这样看起来,4D打印似乎一点儿不特别,那它的要点在哪儿?
这个点在3+1。所谓的自组装,也就是4D里的第四维,是建立在前三维的基础上。也就是说,已经有了成型的3D制品,才在它身上加上变化的能力。蒂比茨没有做概念上的创新,但他做了一个组合。这个组合最核心的价值在于改变制造业—“重塑这个世界”,这是蒂比茨喊出的最响亮口号。
如何重塑世界?改变制造业?怎样改变制造业?降低制造的复杂度。4D打印也许能做到。当今制造业残酷的现实是,组装零件和制造流程非常复杂,以至于任何一张工业设计图纸都不是“正常”人类能看懂的。其实很多构造都是为了满足复杂的现实情况而设计的,是为了让产品在现实世界里更可靠,不得已而为之。但如果能够让材料自动适应环境,则制造工艺的复杂度很可能大幅降低。这才是4D打印概念最吸引人的地方。
在这一概念被提出后,很多科研人员跟进了这个研究。美国军方似乎也看到了前景。最近美国陆军研究办公室就资助了一个研究团队关于4D打印的研究,团队成员是分别来自匹兹堡大学、哈佛大学和伊利诺伊大学的各领域专业人士。
想象一下,军方的需求可能是一种装甲车涂料,适应潮湿环境,保护车体免受腐蚀,也可能是一种军服,可以根据环境有效伪装,或者更有效地防御毒气攻击。而研究团队的解决方案则是,运用内含“刺激敏感型”水凝胶的响应填料,加上精确的3D打印技术,制造一种感光后能改变颜色、根据温度可改变透气性的衣料。在烈日下的森林,这件衣服接收到绿光后即变成绿色,加强了伪装,并且分子变得稀疏,衣服变得很透气……让人不禁感叹美国大兵的日子越过越舒服。
假如4D打印技术最终能从象牙塔中大规模走上应用前台,它将使硬件得到更多创新性应用,使产品随机应变地满足更多极端要求,未来将有种种神器“想我所想、急我所急”。
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