新聞提要

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  【印聯傳媒網訊】“3D打印是制造業有代表性的顛覆性技術,實現了制造從等材、減材到增材的重大轉變,改變了傳統制造的理念和模式。”李總理在國務院專題講座上發言的余音猶繚繞耳畔,由此激發的熱情創業者們,已奔著“瞄準世界產業技術發展前沿,促進中國制造上水平”的目標義無反顧向前。而在這過程中,走過了三十多年發展歷程的3D打印從后宮走向了前殿,搭乘中國制造2025的東風,將有望步入發展的快車道。

  

  看似一片美好的前景背后,3D打印卻多少還是給人有那么一點孤帆自賞的調調。一臺打印設備如何能在物聯網體系中有效地發揮互通互聯的媒介平臺作用;而本身又在設備升級方面存在的一定的局限性,如打印速度、打印效果穩定性等,這也致使3D打印沒有在很大程度上獲得較好的VC青睞。

  無獨有偶,承繼3D打印而來的4D打印,雖然剛邁上蹣跚學步之路,卻已面臨著一系列客觀的發展瓶頸問題,如設備、材料、技術等。而如何克服掣肘,讓4D打印在突破發展中實現蛻變,不僅是尖端前沿科技者的思考,更是新興科技創業者踐行的機遇所在。

  設備:4D打印技術普及的突圍點

  在3D打印的世界里,當我們需要打印大型工程項目時,必須使用大型機器才能制造出所需要的大型材料。比如建筑、管道等物品的打印,都對打印機提出了較高的要求,包括體積、精確度、可靠性等。這也讓3D打印技術的推廣與普及遇到了現實的屏障。

  面對3D打印的前車之鑒,4D打印走出了另外一條道路,那就是依賴“智慧”材料讓打印物在打印完成之后具有自變形的能力,這在很大程度上緩解了打印機對技術發展的掣肘問題。但是,“智慧”打印也就意味著對打印設備提出了更高的技術要求,而由此導致設備價格高昂的問題將再所難免,這也將在一定程度上,致使4D打印要經歷一段漫長的“有錢人玩物”的命運才能走向技術普及與發展。

  對于小型4D打印機,也就是家用級的打印機來說,除了設備價格之外,打印精度、操作專業性等方面的問題,也還處于待完善發展的階段。這些在一定時期內仍制約著4D打印快速發展的要素,卻也為有志于在4D打印領域創業的人士留出了一片未開墾的處女地。而如何通過有效的設備打造,集中力量針對專業市場精準切入,決定了創業者的成功概率。

  材料:讓“智慧”材料為成功開路

  除了設備本身的制約之外,4D打印所面臨的比3D打印更為嚴峻的問題,便是對特殊性打印材料的需求,因為相比較于3D打印而言,4D打印對所需材料的要求更高。

  首先,4D打印所需要的并非一般的普通材料,而是帶有記憶功能的智能材料,是一種能感知外部刺激,并能夠通過判斷而進行自我變形、組裝的新型功能材料。

  其次,該材料不僅具備3D打印材料的那種可打印性,還要具有傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自我變形能力、自我組裝能力、自我診斷能力、自我修復能力和超強適應能力,以及快速響應的變形、組裝能力。

  目前,4D打印物還只能感應到水的刺激。換而言之,目前的觸發介質還只是局限于水。而伴隨著科技的進步和技術的發展,我們勢必能在未來的某一天,借助于光、聲、熱、水、氣、溫等任意觸發介質,實現對材料自我變形的觸發的時候。這也就是說,4D打印在走向成功的漫漫長路上,面臨著無限挑戰的同時也面臨著無限的可能與機會。就如對每一項特殊材料的試用和測驗,都存在著失敗的風險和成功的概率一樣,對4D打印材料選擇和應用的關注與投入,將成為創業者們重要的方向和道路選擇。

  設計:軟件研發伴你一路同行

  4D打印之所以能夠通過介質觸發,從而在特定的時間下進行自我變形、自我組裝,除了材料本身與打印技術之外,另外一個關鍵要素就是軟件的設計;也就是通過程序軟件,將變形要素直接設計在打印材料中。簡單卻并不十分精準的理解,那就是3D是設計產品,4D是將打印機設計在模型中。所以,設計軟件對于4D打印至關重要,也是目前需要重點突破的一個關鍵環節。而如何實現去專業化,讓用戶能進行“傻瓜”式地操作應用,則是4D打印技術的應用與普及所要解決的一個重要問題。

  總理的講話擲地有聲,鼓舞了一批資本和人才的聚集,繼而助推了3D打印浪潮。模板初現,3D打印發展的這本教科書,將引領4D打印及相關領域的創業者們闊步向前;而在這個過程中,今天制約著4D打印發展的這些問題必將一一得到解決,并由此帶動新一輪4D打印設備制造機會和應用軟件的開發機會,以及新型材料的發展機會。

  與3D打印的“三十而立”相比,4D打印還只能算是個小嬰孩。但漫漫長路,這項革命性制造技術的發展之路已徐徐拉開帷幕。而在這個過程中,越多的發展掣肘得到揭示,也就意味著越多的發展機遇為“大眾創業,萬眾創新”而釋放。

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