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3D打印用熟了吗？4D打印来了


从20世纪90年代到现在 ， 二十多年的时间里 ， 3D打印技术从刚刚诞生 ， 普及成为了大家在作品集创作阶段十分常用的表现形式 。 科技发展改变我们认知方式和生活习惯的速度是很快的 ， 对于设计行业来说尤为如此 ， 大家需要对科技保持一定的敏感度 。
所以 ， 4D打印技术了解一下？
4D打印是由自组装实验室 ， Stratasys和Autodesk合作开发的一项新技术 ， 于2013年被首次提出 ， 是指由3D技术打印出来的结构能够在外界激励下发生形状或者结构的改变 ， 直接将材料与结构的变形设计内置到物料当中 。
它简化了从设计理念到实物的造物过程 ， 让物体能自动组装构型 ， 实现了产品设计、制造和装配的一体化融合 。 旨在重新构想建筑、制造、产品组装和产品性能 。
简单理解4D打印物体就是由3D打印技术制造的 ， 不受任何外力作用而可以发生变化的物体 。 4D打印技术虽然现在对于我们来说尚不熟悉 ， 但是在未来它会不会也像3D打印一样逐渐融入我们生活 ， 在多个领域发挥它独特的作用呢？当4D打印普及到一定程度 ， 它对我们的设计有怎样的影响？未来的设计和作品趋势会不会由此产生颠覆性的转变？
以及 ， 对现阶段的作品集而言 ， 能有什么样的启发和应用？
01 4D打印的概念
4D打印实际是由3D打印来实现的 。 如果将3D打印理解为是无数个2D图形由底部至顶层的逐层累加 ， 直到创建3D体积的过程 ， 那么相比于3D打印的技术性 ， 智能材料就是4D打印的核心所在 。
在材料方面 ， 4D打印所需要的是带有记忆功能的特殊智能材料 ， 现常使用的有水凝胶或“形状记忆聚合物“ 。 刺激反馈比如遇水变形、遇光变色等是4D打印材料的基本属性之一 。
4D打印技术的优势在于可以混合打印不同种类的材料 ，使其按照设计好的方式排列在一起 ， 从而使打印出的物体实现不同方式的形态变化 。 比如下图所示的折叠结构物品 ， 就是由4D打印 ， 在遇水时可以按照材料的记忆性自动恢复为编程好的形态的试验 。

3D打印用熟了吗？4D打印来了
本文插图
4D打印的流程 ， 图源wiiboox.net
3D打印用熟了吗？4D打印来了
本文插图
自动折叠的玫瑰花
3D打印用熟了吗？4D打印来了
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图源shejipi.com
3D打印用熟了吗？4D打印来了
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3D打印用熟了吗？4D打印来了
本文插图
MIT解释4D打印概念 ， 来源YouTube
02 4D打印的意义与发展
就像当初3D打印的出现改变了人们对造物的看法 ， 那么4D打印的发明的意义在于它改变了我们对物体存在状态的认知 。
4D打印产物的可变化性 ， 让我们可以用动态的眼光来看待物体；甚至于用“设计生命”的理念去设计人造物体 。
每一个物件都可以依旧需求而自己产生变化 ， 进行调整和修复 ， 就像是人工制造的生态系统 ， 节省大量的人工成本和物料成本 ， 让我们身处一个更为有机的动态低能耗世界 。
比如现在的地下水管需要依旧需求量来决定使用的管粗 ， 当需求量出现变化需要更换管道时就需要把厚重水管从地下挖出再换上新的 ， 耗费大量成本和时间内 ， 但4D打印可以通过感知水速来自行改变形状来控制水流大小并进行自我修复 。 相应的原理也可以应用于医疗、航空等领域 ， 提升效率减少不必要的劳动 。
3D打印用熟了吗？4D打印来了


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