據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，麻省理工學(xué)院的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室打造的神奇材料未來或可使得家具能夠自行組裝。
在很多人眼里，斯凱拉·蒂比茨（Skylar Tibbits）在麻省理工學(xué)院的自組裝實(shí)驗(yàn)室所做的東西看上去只是一堆廢物。但對(duì)于別人眼中的木塊和織物，蒂比茨看到的是機(jī)器人，很多很多的機(jī)器人。
它們并沒有微處理器，沒有亮眼的鈦制骨架。但蒂比茨的團(tuán)隊(duì)制造的那些木板和碳纖維可以說融合了傳感器、邏輯和輸出技術(shù)，有望能夠改變各種各樣的東西，從飛機(jī)到衣服，再到平裝家具。
自組裝實(shí)驗(yàn)室，顧名思義就是專注于使得東西能夠自行組裝。舉例來說，它開發(fā)的一系列小木板在接觸到水分的時(shí)候會(huì)變成大象玩具。蒂比茨和兩位合作者克里斯托弗·古博蘭恩（Christophe Guberan）及埃里克·德梅內(nèi)（Erik Demaine）在研究可因應(yīng)天氣變化而變形的衣服。未來，該實(shí)驗(yàn)室的研究成果或許可讓宜家家具碰一下水（能量來源）即可自行組裝，完全不必用到通用扳手。
3D打印的木制“機(jī)器人”可因應(yīng)外部條件而自動(dòng)變形
4D打印工作原理
蒂比茨將這些變化過程統(tǒng)稱為“4D打印”。它類似于3D打印，但多了一個(gè)維度：時(shí)間（蒂比茨則喜歡稱之為“活力”）。在他看來，未來各種材料的程序設(shè)計(jì)都將變得可行。
蒂比茨及其團(tuán)隊(duì)使用的工具并不是特別新奇。以碳纖維項(xiàng)目為例，制造過程完全是二維的。該團(tuán)隊(duì)先從標(biāo)準(zhǔn)的碳纖維卷形物著手，并用計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備在網(wǎng)絲上即時(shí)打印出另一種材料。蒂比茨的實(shí)驗(yàn)室配制的該項(xiàng)材料可響應(yīng)天氣的變化。隨著碳纖維遇熱，該溫度敏感型材料就會(huì)變形，促使纖維物以該設(shè)計(jì)師設(shè)定的方式變形。
有團(tuán)隊(duì)在嘗試?yán)迷擁?xiàng)技術(shù)來制造更加智能的賽車尾翼。車手轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，摩擦產(chǎn)生的熱量會(huì)觸發(fā)碳纖維中的熱敏材料變形。因此，該尾翼會(huì)發(fā)生變形，從而優(yōu)化氣體動(dòng)力學(xué)，取得更快的車速。另外，同樣的碳纖維也可以用于提升噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，降低碳排放量。
那些3D打印木材項(xiàng)目使用傳統(tǒng)的熔融沉積型打印機(jī)（如MakerBot），以及特別配造的充滿粉狀木質(zhì)纖維的塑性長(zhǎng)絲。通過在打印過程中設(shè)定“木紋”的式樣，設(shè)計(jì)師們可以控制它在沾水時(shí)的彎卷。
蒂比茨的研究重點(diǎn)并不在于使用高端的設(shè)備，而是在于充分利用其團(tuán)隊(duì)的聰明才智來以全新的方式看待材料。其團(tuán)隊(duì)的成員包括研究人員卡里·邁克內(nèi)利（Carrie McKnelly）、克里斯托弗·馬�。–hristopher Martin）和費(fèi)利佩·坎波薩雷（Filipe Camposare）。每一件創(chuàng)作品都是將并不相關(guān)的材料結(jié)合成為某種實(shí)用而又有凝聚力的新整體。“我們已經(jīng)習(xí)慣于讓材料為我們所用，不過材料性能里還存在很多的工藝。”蒂比茨說道。
何時(shí)出現(xiàn)自組裝家具？
在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)立初期，蒂比茨苦于找不到合適的工具來實(shí)現(xiàn)他的愿景。低端3D打印機(jī)并不能打印出大件物品，因此他的實(shí)驗(yàn)室專門開發(fā)軟件來在一個(gè)5英寸的盒體中打印出50英尺的長(zhǎng)鏈。而現(xiàn)在，他們則面臨另一個(gè)普及障礙——提高工程師對(duì)這些神奇材料的認(rèn)知度，說服他們嘗試使用。
要使得那些材料廣泛普及，還需要進(jìn)行改良，以及獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。但蒂比茨認(rèn)為，最重要的還是使得工程師改變他們對(duì)可編程性的看法。
“我想，最大的普及障礙是，人們對(duì)于機(jī)器人非常過時(shí)的觀念。”他說。盡管如此，該設(shè)計(jì)師還是成功說服了一些富有遠(yuǎn)見的公司試驗(yàn)他的材料和資助他們的研發(fā)，其中包括Carbitex、Autodesk、Airbus和Briggs Automotive Company。
“我們可以傾聽材料，將它們當(dāng)可編程材料使用。我們可以對(duì)生物進(jìn)行編程。”他說，“計(jì)算不再僅僅出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上了，計(jì)算已經(jīng)無處不在。”
