4D技術

4D技術是相對於3D技術而言，2013年2月26日，在美國加州舉行的娛樂和設計大會上，麻省理工學院建築系自組裝實驗室專家斯凱勒·蒂比茨，向世人展示了“夢幻”般的4D智慧：只見一根看似普通、由3D印表機列印出來的新型複合材料管被緩緩置入水中，隨著時間推移奇蹟發生了，那靜置在水中的細管，竟像一條經過冬眠的蛇慢慢甦醒、移動、旋轉，最終形成了正四面體形態。

基本介紹

• 中文名：4D技術
• 原版：3D技術
• 出現時間：2013年2月26日
• 出自：在美國加州舉行的娛樂和設計大會

設計原理

所謂“4D智慧”，就是在傳統3D列印技術中再加入“時間”變數，不僅包含3D的長、寬和高3個維度，更增加了一個時間維度，使列印出的物體可以隨著時間推移在形態結構上自我進行智慧調整，最終自動達到預先設計要求。

原理介紹

目前利用3D技術已可以列印出從食品麵包到軍械槍彈等各種新產品。但4D列印又與3D列印有所不同，4D列印最顯著的特點和優勢是：所列印的產品會隨著時間的變數，按照預先設定的模式和要求，自動重塑形態結構，即在指定的時間形成所需要的形狀。例如，輸水管道可以根據水流量的大小而自動調節管徑，可利用自行起伏波動將水流輸送到指定地點；汽車會根據車內溫度自動打開散熱孔蓋散熱；家具可根據路途自行設定組裝時間，或按照需要將購回的家具進行重組。

4D智慧重在利用計算機軟體，並將相關設計思想直接內置於材料當中，同時賦予其按需求改變形狀的能力，所產出的物品如同智慧型機器人一樣，無需外接任何設備，就能實現“自動適應”“自動調節”和“自動創造”。

4D技術需要靜止的和活動的兩種材料。靜止材料奠定了物品的幾何結構，而活動材料包含了促使物體變形的能量和信息，成為可程式材料，成為一種高科技智慧型材料。

4D變形功能可謂套用潛力無限，適用領域廣闊：從軍用到民用；從日用消費品生產到生物醫學實踐；從航天工業到體育娛樂，可謂無所不及，未來將被套用到生產和生活各個領域。

套用範圍

4D技術在軍事套用領域更具潛力：不便攜帶的裝備和武器彈藥，列印出設定好程式的材料，運抵戰場或敵後再自行組裝；會自動變形的坦克和裝甲車輛，可根據地形適時隱蔽和保護自己；野外應急作戰用的帳篷甚至能夠自動適時展開與撤收；從一定意義上講，秘密特工尤其對4D技術需求會更大，完全可將設計好的武器、裝備與用具，在敵眼皮底下攜帶和運送。