▲自我組裝進行的三要件：幾何結構(左)、能量(中)和元件吸引力。(圖／取自網路)
國際中心／綜合報導
科技發展快到讓人來不及反應。就在大家才剛剛知道3D列印是什麼回事之際，如今， 號稱是「工業界的變形金剛」，許多人還摸不著頭腦的4D列印又來了！
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一家工業用3D印表機的製造商 Stratasys，最近開發出一種新的「智慧材料」。他們跟麻省理工學院的「自我組裝實驗室」(Self-Assembly Lab)合作，替3D列印技術「升級」，並搶先宣告4D列印的誕生。
4D列印是什麼？那就是在長、寬、高之外，再加上時間。放到列印技術上，就是你所列印的東西，可以依照你預先設定的程序，隨著時間而改變形狀、自我組裝，形成特殊結構和外型。
這項技術在未來建築和製造業上很有潛力，人類未來更容易打造生存環境，解決外太空惡劣氣候條件下，導致建造成本昂貴且危險較大的問題。
麻省理工「自我組裝實驗室」主管史凱拉提比茲(Skylar Tibbits)是這項研究的負責人，他指出，4D列印使用的材料能夠回應移動；或接觸水、空氣、引力、磁力或溫度變化後，直接呈現出材料變形，自我組裝。第四D(維度)即指該材料的變形和自我組裝能力。
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提比茲在實驗中示範了4D列印時，「智慧材料」在接觸水後如何折疊成為M-I-T的字母形狀。他認為這是首度實現內嵌材料自身變形的過程。同時，研究人員使用一個「半機器人計畫」軟體，能夠類比和最優化這項材料的折疊方式與折疊時間。
目前，麻省理工「自我組裝實驗室」與波士頓Geosyntec公司合作，研發一種新型基礎設施管道系統。提比茲說：「可以想像一下，如果水管可以自我膨脹或收縮，即能夠改變水管容量或水流速度，或許還能實現蠕動式水流。該系統的泵和閥門成本並不昂貴，完全可以依程式設計，管道能夠自我適應環境。」
提比茲認為在不久的未來，像建築物和機器設備等，都將擁有自我組裝、複製和自我修復的能力，就像是存在於生物中的DNA和蛋白質一樣。
提比茲在2011年的TED大會中，向世人解釋了自我組裝的構想、以及初步成果的呈現。只要將經過特殊編碼的程式嵌入元件，即能讓元件擁有可變形的重組特性。
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從TED的影片中可以看到，兩條同樣材質的鏈子，透過搖晃的動作給予能量，鏈子是依照預先設定好的編碼結構，折疊變形成不同的樣子。變形金剛不只是電影，未來變成真實，時間已經不遠了。