不用遙控的機器人

2013年，在美國加州舉辦的TED大會上，麻省理工學院的科學家斯凱勒·蒂比茨為大家表演了一個技驚四座的“魔術”。

他拿出兩根貌似普通的長繩扔進水中，繩子很快發生了不可思議的變化：第一根繩子像有生命一般，慢慢地卷曲、變形，然后自動形成了字母“MIT”的字樣。另一根繩子則似乎在做機械運動，折疊成多個90度直角，最后形成一個規整的立方體框架。整個過程完全沒有人工參與，看起來就像是這些材料擁有了自我意識，在進行自我加工變形。

那么，這個“魔術”究竟是如何做到的？實際上，長繩是帶有關節的4D打印復合物，其主要由兩種材料合成。一種是高分子聚合物，在水中可以延展到自身原來長度的兩倍；另外一種材料則可以在水中保持固定形態。借助設計軟件和3D打印機，蒂比茨將可延展和不可延展的兩種材料混合打印到一縷繩線中，只要將它放入熱水浸泡，用不了多久就可以彎曲變形成預先設定的形狀。

“4D打印本質上其實就是利用復合材料進行的3D打印，通過這種方式增加了一項功能，那就是變形。”蒂比茨說，“這就像是機器人，只是沒有了電線和發動機。”

換句話說，4D打印是在原有3D打印技術的基礎上，賦予材料自動變形的能力，研究人員通過軟件完成建模，將想要的形狀輸入材料當中，變形材料就會按照預先的設定完成變形。

（節選自謝來《4D打印，比3D打印更聰明！》）