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公司 2014-10-15 19:18

脑洞大开:让木材像烤肉一样可以变形

烤肉的时候,你一定会发现,扁平柔软的培根肉片,一旦放上烤架,伴着嗞嗞的油花,肉片会迅速蜷曲起来。这是因为,肉片的水分蒸发后,瘦肉和脂肪的收缩速度会不同,继而造成了蜷曲。

最近,MIT 的“自我组装实验室”(Self-Assembly Lab)就利用类似的原理,让木材、碳素纤维等材料也能变形,而变形的条件也可以不仅仅是温度,湿度、压力等都可以构成变形。这种技术可以激发无尽的想象:可以自我组装的器具、自适应体型的服装、随热量变化而改变形状的飞行器……

学过初中物理的人们都会知晓,材料的改变依靠能量的转化。水遇冷而结冰、树叶随风而动、塑料加热而融化……MIT 希望做的,就是将能量转化变得更为可控,通过改变材料的结构,来改变它对能量变化的反应。

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MIT 的研究者利用的基本技术是 3D 打印,前期对材料构成进行编程,打印出符合要求的材料。目前能做到的是木材和碳素纤维。

拿木材来说,通常来说,传统的木材弯曲技术包括蒸汽处理、浸泡、挤压等工序,需要大量人力。而通过 3D 打印的可变形木材,能根据温度变化,自我弯曲。MIT 用这种木材制作了一个小象母模型,它原本成扁平状,可以自我折叠而站立。

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“我们真正想要发明的,是一个没有机器属性的机器人。”实验室负责人 Skylar Tibbits 说。“我们希望设计出能自我变形的材料,完全不需要电路板等外置的部分。”Skylar Tibbits 说,他们自称这项技术为“4D 打印”,即打印的材料不仅是实物,而且也是动态的。

试着想象一下,如果家具可以利用这种材料的话,家具变会像魔术一样变化形状。Skylar Tibbits 透露,研发团队已经和家具制造商沟通合作了,变形家具指日可待。

碳素纤维的应用范围就更广了,比如应用在服饰和运动鞋上,以及机器的部件中,制造可改变形状的飞机机翼、或是变形的发动机。

不过,这项技术仍然处在早期阶段,可变形的木材和炭纤维素近期也不会被投放进入市场。

YouKu
题图来自 imgur 插图来自 Fastcompany

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