打印机|陈根:3D和4D,关键差异在哪?


打印机|陈根:3D和4D,关键差异在哪?

文|陈根
在4D打印的道路上 , 科学研究的脚步不断在向前迈进 , 可谓成果颇丰 。 源于国外的新型记忆材料 , 来自中国的液态金属 , 共同填充并丰富着4D打印的材料基石 。 与此同时 , 与材料科技的发展相依相生的技术研发也在拓步向前 。
当我们的设计师还在为新产品构建计算机模型 , 让图形渲染最大限度地趋向精致与完美的时候 , 一个可以让我们拿捏在手上任意把玩各个局部细节的3D模型 , 赋予了人类更大的信心将产品设计做到极致 。
因为在计算机上看一个设计作品的时候 , 很多隐性的缺陷并不会那么明显表露出来;而当通过一个物理概念模型展现出来的时候 , 设计师可以真实地看到并触摸到产品的方方位位 , 由此让设计缺陷暴露无遗 , 无可遁逃 。
【打印机|陈根:3D和4D,关键差异在哪?】4D打印的关键不在打印机上 , 是通过软件设计到打印模型中 。 基于此 , 设计的软件毫无疑问地成为继打印材料之后的一关键技术 。 Autodesk公司的研发团队为此专门设计一款新软件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打印神奇之处与3D打印截然不同 , 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再一个层面 。
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 , 其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 。
而这一过程一方面不需要借助于人的进入而实现组装 , 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组我组装、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 , 但借助于特定介质的触发 , 在特定的时间内可以自动、组我组装成一张桌子或者一把椅子 , 而这个过程不需要借助于人工 , 也不需要借助于任何的外部工具 , 完全由材料自身按照事先的设计进行自我组装 。 而这正是4D打印颠覆了传统的制造与商业 , 以及服务的魅力所在 。