4D技术创造奇迹

　　2013年2月26日，在美国加州举行的娱乐和设计大会上，麻省理工学院建筑系自组装实验室专家斯凯勒·蒂比茨，向世人展示了“梦幻”般的4D智慧：只见一根看似普通、由3D打印机打印出来的新型复合材料管被缓缓置入水中，随着时间推移奇迹发生了，那静置在水中的细管，竟像一条经过冬眠的蛇慢慢苏醒、移动、旋转，最终形成了正四面体形态。令人瞠目的是，这一切动作完全是自动完成的，没有任何外力的参与。当这些犹如电影特技般的自动变形术鲜活地展现在人们面前时，所有现场观摩者无不为之感到震撼。

　　3D方热4D又来

　　3D方热，4D又来：这便是信息时代的特色与节奏。

　　所谓“4D智慧”，就是在传统3D打印技术中再加入“时间”变量，不仅包含3D的长、宽和高3个维度，更增加了一个时间维度，使打印出的物体可以随着时间推移在形态结构上自我进行智慧调整，最终自动达到预先设计要求。

　　据悉，目前利用3D技术已可以打印出从食品面包到军械枪弹等各种新产品。但4D打印又与3D打印有所不同，4D打印最显著的特点和优势是：所打印的产品会随着时间的变量，按照预先设定的模式和要求，自动重塑形态结构，即在指定的时间形成所需要的形状。例如，输水管道可以根据水流量的大小而自动调节管径，可利用自行起伏波动将水流输送到指定地点；汽车会根据车内温度自动打开散热孔盖散热；家具可根据路途自行设定组装时间，或按照需要将购回的家具进行重组……

　　这些“奇异功能”的完美实现，均源于创新的设计理念和智慧软件，以及新型材料的有机融合。

　　4D软件自主创造

　　4D智慧重在利用计算机软件，并将相关设计思想直接内置于材料当中，同时赋予其按需求改变形状的能力，所产出的物品如同智能机器人一样，无需外接任何设备，就能实现“自动适应”“自动调节”和“自动创造”。

　　这一切，就如同植入智慧，使材料成为没有导线和电机、具有“自主创造意识的变形金刚”。

　　4D技术需要静止的和活动的两种材料。静止材料奠定了物品的几何结构，而活动材料包含了促使物体变形的能量和信息，成为可编程材料，成为一种高科技智能材料。

　　4D功能军民两用

　　4D变形功能可谓应用潜力无限，适用领域广阔：从军用到民用；从日用消费品生产到生物医学实践；从航天工业到体育娱乐，可谓无所不及，未来将被应用到生产和生活各个领域。专家指出：“你甚至可以设想随运动员和环境改变而改变的服装与鞋子；轮胎可根据不同路况而变形，消费者不用再为不同路面而购买不同型号的轮胎了。”

　　据称，4D技术在军事应用领域更具潜力：不便携带的装备和武器弹药，打印出设定好程序的材料，运抵战场或敌后再自行组装；会自动变形的坦克和装甲车辆，可根据地形适时隐蔽和保护自己；野外应急作战用的帐篷甚至能够自动适时展开与撤收；从一定意义上讲，秘密特工尤其对4D技术需求会更大，完全可将设计好的武器、装备与用具，在敌眼皮底下携带和运送。

　　近来，各国专家纷纷强调此技术并不是飘在云端的新概念，其真正实现产业化已指日可待，人们很快会看到：更简单、更智慧、更廉价的4D新技术，将掀起新一轮世界产业革命的风暴。(张虓)