當(dāng) 3D 還在路上,很多人還對(duì)其持觀望態(tài)度,盡管業(yè)內(nèi)異常熱鬧,有種欲改變制造業(yè)模式的態(tài)勢(shì),但進(jìn)入生活應(yīng)用似乎還需要一些時(shí)間。而科技的新技術(shù)發(fā)展總是以超乎我們預(yù)見的速度發(fā)展,正如智能穿戴在一夜之間從科幻片中走出并走入了我們的生活中,4D打印也是如此,在我們還沒有預(yù)見的時(shí)候一夜之間進(jìn)入了我們的視野。
關(guān)于 4D 我們需要一些基本的了解,在我們最為熟知的概念中普遍認(rèn)知是 2D,也就是在平面上打印,比如打印個(gè)文檔、文件、圖紙、照片之類,也就是 X、Y 的構(gòu)成維度。而到了 3D 打印,通俗的理解就是在 X、Y 維度的基礎(chǔ)上增加一個(gè) Z 的維度,就構(gòu)成了三維立體。但到了 4D 打印,所增加的維度不再是 X、Y、Z 所構(gòu)成的立體維度,而是所增加的時(shí)間維度。簡(jiǎn)單的理解,所謂 4D 打印就是在一個(gè)立體的維度基礎(chǔ)上,目前所公認(rèn)的增加維度,就是時(shí)間。
將這種通過時(shí)間而要形成的改變?cè)诖蛴r(shí)直接打印在原型材料模型中,包括所要發(fā)生改變的一些鏈接都一并打印在預(yù)先設(shè)定的模型中。
NervousSystem 為此專門為 Kinematics 制作了一套模型設(shè)計(jì)軟件,通過這套軟件進(jìn)行 4D 打印的模型設(shè)計(jì)。而會(huì)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)只是 4D 打印的起步,除了事先設(shè)計(jì)好的模型之外,想要讓基礎(chǔ)打印的原型實(shí)現(xiàn)自我組裝成型,一定要借助于外在的介質(zhì),或者可以理解為“催化劑”。而就麻省理工的自組裝實(shí)驗(yàn)室所提出的 4D 打印概念中,所采用的這種“催化劑”是水。
通過預(yù)設(shè)定的模型,而后通過 3D 打印出來的材料將其扔到水里之后,各個(gè)小模塊接合點(diǎn)被水浸入后,就會(huì)按照預(yù)先設(shè)定的位置進(jìn)行伸展或彎曲,自動(dòng)完成最后整個(gè)組裝過程,這是麻省理工關(guān)于 4D 打印最為直觀的一項(xiàng)試驗(yàn)演示。
而這其中有幾項(xiàng)非常關(guān)鍵的要素,一個(gè)是材料能夠具備“時(shí)間”的認(rèn)知;二是觸發(fā)自我組裝的“催化劑”也就是介質(zhì),不一定只能是水,根據(jù)不同的打印材料,也有可能是光、熱、聲音、震動(dòng)、氣體,甚至是電子觸發(fā)。
盡管目前 4D 打印還只是處于概念階段,并且能夠支撐或者說具備時(shí)間認(rèn)知能力的材料還很少,但科技的發(fā)展在出現(xiàn)苗頭后總會(huì)以驚人的深度裂變。如果說 3D 打印改變的是制造業(yè)生態(tài);那么 4D 打印改變的將是整個(gè)商業(yè)生態(tài)。
未來,當(dāng)我們擁有一臺(tái) 4D 打印機(jī),在家里或是特定的地方打印幾層材料,我們只要放在陽臺(tái)給它洗個(gè)澡,過一會(huì)兒,一個(gè)書桌就自動(dòng)組裝好并呈現(xiàn)在我們眼前了,我們不再需要親自動(dòng)手組裝。因此 4D 打印所帶來的不僅是材料的革命,更是商業(yè)生態(tài)的革命。