在傳統(tǒng)的思路模式和制造工藝條件下，當(dāng)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要檢驗(yàn)產(chǎn)品不同部分的狀態(tài)、適合度和功能性時(shí)，就需要由熟練的工藝師使用勞動(dòng)密集型的車(chē)間技術(shù)創(chuàng)建產(chǎn)品的功能原型。而為生產(chǎn)大量的產(chǎn)品原型而花費(fèi)幾個(gè)星期和成千上萬(wàn)美元、歐元的情況并不少見(jiàn)。
相較之下，應(yīng)用3D打印技術(shù)，則可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)制作完成所需的功能模型，致使整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作的過(guò)程變得非常迅速而便捷;這也就最大限度地降低了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制作成本。
當(dāng)我們還沉浸于3D打印技術(shù)帶來(lái)的變革紅利的時(shí)候，4D打印技術(shù)已經(jīng)讓快速建模產(chǎn)生了根本性的轉(zhuǎn)變。相較于3D打印技術(shù)的預(yù)先建模、掃描，然后使用物料成形，4D打印技術(shù)則直接將設(shè)計(jì)內(nèi)置到物料當(dāng)中，簡(jiǎn)化了從“設(shè)計(jì)理念”到“實(shí)物”的造物過(guò)程，讓物體如金剛般“自動(dòng)”創(chuàng)造。
就如所有物體都因?yàn)闀r(shí)間而存在一樣，物體形狀的改變也需要時(shí)間。在時(shí)間的維度下，利用特別材料加工的物體，在一些外界激活因素的作用下，其形狀能夠自行發(fā)生改變。
與3D打印的預(yù)先建模然后使用材料打印不一樣，4D打印的邏輯是，先用3D打印機(jī)打印出一種剛性的智能材料，然后將這種材料與上述外界激活因素結(jié)合，從而按照預(yù)先設(shè)定的路徑完成物體形態(tài)的改變。
傳統(tǒng)而言，造物過(guò)程一般都是，先模擬后制造，或者一邊建物一邊調(diào)整模擬效果。而通過(guò)硬件和軟件的緊密結(jié)合，4D打印技術(shù)則顛覆了傳統(tǒng)的造物方式。3D打印不僅讓造物變得簡(jiǎn)單、快捷、精準(zhǔn)，而且還十倍百倍地壓縮了造物成本。4D打印技術(shù)則是對(duì)3D打印造物方式的再次升級(jí)，化傳統(tǒng)造物工藝于無(wú)形。
“4D打印”的核心在于創(chuàng)造出能夠在打印出來(lái)之后發(fā)生形變的物體，讓它們進(jìn)行自我調(diào)整。由此一來(lái)，打印將不再是創(chuàng)造過(guò)程的終結(jié)，而是僅僅成為一個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)，就像把智慧植入到了材料當(dāng)中。
未來(lái)，或許一輛車(chē)將能夠應(yīng)付下雨天，一個(gè)咖啡杯也可以根據(jù)咖啡的不同溫度做出調(diào)整，水管能夠自己膨脹或收縮，甚至自己起伏波動(dòng)來(lái)傳送水流?？梢哉f(shuō)，4D打印讓物體在一定的介質(zhì)條件下，實(shí)現(xiàn)了讓物品變形幻化出無(wú)限種形態(tài)與規(guī)格物體的可能性。
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