您的位置: 旅游网 > 生活

D打印大热4D打印如何重构未来社会

发布时间:2019-08-15 17:55:43

  堪称一项颠覆性的技术。 日前, 总理在主持国务院专题讨论的时候强调:中国要加快 D打印、工业机器人等新技术、新装备的运用和制造,实现中国制造水准的跃升。虽然 人 始终是最活跃的因素,但生产工具的变革往往能起到关键作用。

  李总理吹向 新打印技术 的风,不仅将掀起热,也将为技术的发展添柴加薪。那么,在 D打印基础上增加可自变维度的4D打印,又是一种怎样状况呢?

  而关于4D我们需要一些基本的了解,在我们最为熟知的概念中普遍认知是2D,也就是在平面上打印,比如打印个文档、文件、图纸、照片之类,也就是X、Y的构成维度。而到了 D打印,通俗的理解就是在X、Y维度的基础上增加一个Z的维度,就构成了三维立体。但到了4D打印,所增加的维度不再是X、Y、Z所构成的立体维度,而是在这些维度之外所增加的时间维度。简单的理解,所谓4D打印就是在一个立体的维度基础上,目前所公认的增加维度,就是时间。

  2D、 D、4D,看起来像个等数列,实际上就是每一级增加了一个D,即打印出来的物体增加了一个维度(dimension)。如果说2D是X、Y; D是X、Y、Z;那么4D则是X、Y、Z的基础上增加了T。这就意味着4D打印融入了时间,也就是表示4D打印就是打印出可以随时间变化而改变的物体,而这种改变我们可以理解为自我组装。

  目前国际上对于4D打印的理解主要是基于麻省理工大学一个叫NervousSystem的工作室所开发的一套4D打印系统Kinematics的试验为基础,那些 D打印出来的铰链式三角小模块,在一定的外在介质下,可以在特定的时间实现自我组装成各种不同结构的物体。美国麻省理工学院4D打印项目研发负责人斯凯拉 蒂比茨表示, 这就像把智慧植入到了材料当中。 而这种 智慧 更专业的理解为一种增加了时间维度的自变形要素,这种直接将设计内置到物料当中的4D打印,简化了从 设计理念 到 实物 的造物过程,即物品在经过基础打印之后,便不再需要连接任何复杂的机电设备就可以自行变幻成所预设的产品模样,实现犹如金刚般 自动 创造。

  从科幻世界走入现实生活的4D打印,将给我们的生活带来哪些改变?又将给包括工业、农业、商业等人类社会的各领域发展带来怎样的深远影响?

  1、4D打印实现工业制造集约化

  促进中国制造上水平,既要在改造传统制造上 补课 ,同时还要瞄准世界产业技术发展前沿,加快 D打印等新技术新装备的运用和制造。 李总理已经对中国制造水平升级提出了明确的要求,我们可以通过工业4.0或 D打印,将产品由批量化生产向定制化制造转移;而在此基础上发展出来的4D打印,则可以在更高层次上解决产品自组装的问题,并且增加产品自行创意变化的环节。

  D打印技术的出现,对于帮助解决一些复杂结构的设计有了更为直接的帮助,包括让一些结构部件变得更轻盈、更结实,但无法实现应对于外力环境变化而自我驱动变化。4D打印技术的运用,将可以满足不同环境的变化。比如运用4D打印技术的飞机,在面临特定环境变化时可以实现自我分解,以最为理想的状态给乘客提供保护;在航天方面也是如此,我们不再需要带着组装好的庞大设备进入太空,只要带上材料和4D打印机,或是打印好的材料进入太空即可。因为等物品到了太空之后,只要在特定的介质触发下,太空站、太空服或其他的操作设备都可以自行组装完成。这将为人类更深入地探索宇宙奥秘提供更大的便利。

  同样,对于日常的工业领域而言,4D打印技术将彻底改变当前制造与商业的业态形式;同时还将简化工业制造中的多余繁琐环节,将浪费降到最低,实现能源利用最大化。

  2、4D打印为人体派驻癌症疫苗

  借助于 D打印技术进行一些器官、肢体打印并与患者有效匹配,已经在医学领域被证实应用的可行性。尤其对于一些相对骨质的肢体,应用 D打印技术更是不在话下;当然,目前对于一些软组织器官, D打印技术的应用也在不断尝试中。

  在 D打印技术发展的基础上,4D打印将进一步升级脑洞思维、开阔视野格局。甚至,人类对于4D打印的最具颠覆性技术应用,将不是局限于器官、肢体的打印,而是人体细胞的打印。通过打印这些纳米级与人体细胞类似的药物细胞,将相对应的癌细胞病毒设置为介质触发源,然后将其注射到人体内环境。那么,当这些4D打印的 人体卫士 细胞在体内巡逻时,一旦遇到癌细胞就能触发形变,实现点对点的药物释放,从而将癌细胞病毒消灭,

  并随人体代谢排出体外。

  4D打印在该方面的应用,或许将成为人类战胜癌症的一条有效技术通道。由此以后,人类体内将常驻 人体卫士 癌症疫苗,时刻监测着体内环境的癌细胞变化,彻底杜绝癌症病变的机会。同样,对于人类所接触的一些未知病毒,也可以借助于4D打印技术以疫苗的形式注射进人体进行预防。

云调味
2009年上海A轮企业
2017年嘉兴会务Pre-B轮企业
猜你会喜欢的
猜你会喜欢的