世界的变革—4D打印技术之应用与展望

发布时间:2017-11-27

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1. 武器装备

(1)防护装备

美国陆军部投入大量资金开发“自适应伪装作战服”。(1)隐身功能,该服装能在不同环境下自由变换颜色,实现士兵的自适应隐身;(2)适穿功能,根据温度的变化自动调节服装厚度和透气性,实现士兵的自适应舒适性;(3)防弹功能,根据所受外力自动调节软服装外围硬度,平时穿着柔软如织,遭遇子弹袭击时坚硬如钢。

(2)后勤装备

4D打印也可以应用于后勤保障,应用4D打印技术开发的背包,在正常情况下和普通背包无疑,但是在遇到海水或其他特定环境后,立刻膨胀变形成救生艇。在意外宿营时,又可以通过其他方式将其变成舒适帐篷。

(3)防御工事制造

试想如果将4D打印技术应用于防御工事外部罩壳的制造,受到炮火袭击后如有凹陷或者裂痕,通过某一特定条件激活材料特性后,整个外部罩壳可以自行修复,甚至弥合裂痕,让防御工事坚固如初。

(4)武器装备

在进行间谍或者其他特殊活动时。可以利用4D打印技术将枪支打印成,常见的形态。在特定的介质作用下,变形为枪支。

2. 生物领域

4D打印将会涌现出一批新型医疗植入物,比如心脏支架,如果用4D打印技术制造,将不再需要给病人做开胸手术,可通过血液循环系统注入智能材料,到达心脏特定部位后自我组装,完成手术。

3.家居制造

4D打印技术可以为人提供更好的舒适度。

(1) 自适应沙发。随着人们生活水品的上升,在解决温饱问题后,越来越多的人在追求更好的物质享受,很多厂家为了提高家具产品的舒适度,推出了生物曲线沙发座椅等生活用品,但是因为每个人的体型和习惯坐姿,这类产品并不能满足人们的要求。而4D打印技术,因为材料的可变性,因此制造出来的沙发等生活用品,会根据不同人的体型和坐姿等习惯,自动变化出符合每一个的沙发。

(2) 自适应衣物。2015 年1 月,麻省理工学院的自动组装实验室利用模型设计软件设定的时间和组合样式,让连接在一起的2279 块以3D 打印方式打印出来的三角形模块,在水中慢慢自动合并变形成了一件镂空的4D 连衣裙,这种裙子会根据穿戴者的型体自我调整、变化甚至造型,一定程度解决了“量体裁衣”的问题;不久,该实验室又打印出了4D 打印鞋子,它可依照人脚的形状和大小动态调节。


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