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麻省理工发明神奇材料：或可让家具自行组装

https://www.biud.com.cn 2014年11月12日10:00 家居装修知识网

据国外媒体报道，麻省理工学院的一个实验室打造的神奇材料未来或可使得家具能够自行组装。

在很多人眼里，斯凯拉·蒂比茨（Skylar Tibbits）在麻省理工学院的自组装实验室所做的东西看上去只是一堆废物。但对于别人眼中的木块和织物，蒂比茨看到的是机器人，很多很多的机器人。

它们并没有微处理器，没有亮眼的钛制骨架。但蒂比茨的团队制造的那些木板和碳纤维可以说融合了传感器、逻辑和输出技术，有望能够改变各种各样的东西，从飞机到衣服，再到平装家具。

自组装实验室，顾名思义就是专注于使得东西能够自行组装。举例来说，它开发的一系列小木板在接触到水分的时候会变成大象玩具。蒂比茨和两位合作者克里斯托弗·古博兰恩（Christophe Guberan）及埃里克·德梅内（Erik Demaine）在研究可因应天气变化而变形的衣服。未来，该实验室的研究成果或许可让宜家家具碰一下水（能量来源）即可自行组装，完全不必用到通用扳手。

麻省理工发明神奇材料：或可让家具自行组装
3D打印的木制“机器人”可因应外部条件而自动变形

4D打印工作原理

蒂比茨将这些变化过程统称为“4D打印”。它类似于3D打印，但多了一个维度：时间（蒂比茨则喜欢称之为“活力”）。在他看来，未来各种材料的程序设计都将变得可行。

蒂比茨及其团队使用的工具并不是特别新奇。以碳纤维项目为例，制造过程完全是二维的。该团队先从标准的碳纤维卷形物着手，并用计算机数控设备在网丝上即时打印出另一种材料。蒂比茨的实验室配制的该项材料可响应天气的变化。随着碳纤维遇热，该温度敏感型材料就会变形，促使纤维物以该设计师设定的方式变形。

麻省理工发明神奇材料：或可让家具自行组装

有团队在尝试利用该项技术来制造更加智能的赛车尾翼。车手转弯的时候，摩擦产生的热量会触发碳纤维中的热敏材料变形。因此，该尾翼会发生变形，从而优化气体动力学，取得更快的车速。另外，同样的碳纤维也可以用于提升喷气式发动机的效率，降低碳排放量。

那些3D打印木材项目使用传统的熔融沉积型打印机（如MakerBot），以及特别配造的充满粉状木质纤维的塑性长丝。通过在打印过程中设定“木纹”的式样，设计师们可以控制它在沾水时的弯卷。

蒂比茨的研究重点并不在于使用高端的设备，而是在于充分利用其团队的聪明才智来以全新的方式看待材料。其团队的成员包括研究人员卡里·迈克内利（Carrie McKnelly）、克里斯托弗·马丁（Christopher Martin）和费利佩·坎波萨雷（Filipe Camposare）。每一件创作品都是将并不相关的材料结合成为某种实用而又有凝聚力的新整体。“我们已经习惯于让材料为我们所用，不过材料性能里还存在很多的工艺。”蒂比茨说道。

何时出现自组装家具？

在实验室创立初期，蒂比茨苦于找不到合适的工具来实现他的愿景。低端3D打印机并不能打印出大件物品，因此他的实验室专门开发软件来在一个5英寸的盒体中打印出50英尺的长链。而现在，他们则面临另一个普及障碍——提高工程师对这些神奇材料的认知度，说服他们尝试使用。

要使得那些材料广泛普及，还需要进行改良，以及获得监管机构的批准。但蒂比茨认为，最重要的还是使得工程师改变他们对可编程性的看法。

“我想，最大的普及障碍是，人们对于机器人非常过时的观念。”他说。尽管如此，该设计师还是成功说服了一些富有远见的公司试验他的材料和资助他们的研发，其中包括Carbitex、Autodesk、Airbus和Briggs Automotive Company。

“我们可以倾听材料，将它们当可编程材料使用。我们可以对生物进行编程。”他说，“计算不再仅仅出现在计算机上了，计算已经无处不在。”