【文/大衛‧巴揚(David Bayon);譯者/甘錫安】

 

「4D」列印的材料將能適應環境

「家家都有3D印表機」的夢想或許還有一段路要走,但製造業顯然正全速前進:歐洲太空總署列印了能耐受攝氏一千度高溫的金屬部件,通用電氣公司(General Electric)也準備大量列印噴射引擎的關鍵部件。3D列印的進展相當迅速,但我們怎麼能滿足於3D呢?美國麻省理工學院的自組裝實驗室(Self-Assembly Lab)和Stratasys 3D列印公司合作,已經開發出更神奇的「4D列印」。

該研究團隊使用Stratasys公司的Connex 3D印表機,製作出列印後能改變形狀的物體。他們將構成物體的粒子設定成不同的材料性質,透過水或熱等外在刺激來啟動自組裝程序,讓物體自己摺疊成別的形狀。

這項技術目前功能還相當簡單,只能使薄片自己摺疊成立方體,或使列印出來的管子自己摺疊成立體框架。但該團隊希望能推廣到實際用途,例如能夠膨脹、收縮,甚至交替起伏推動水流的水管。麻省理工學院的史凱勒‧提比茲(Skylar Tibbits)表示:「只要設計好再列印出來,它就會自己變化,就像材料本身有智慧一樣。」

不只麻省理工學院正在研究這項技術。美國陸軍研究中心(Army Research Office)提供85.5萬美元,請三位科學家開發4D材料。美國伊利諾大學的雷夫‧努佐(Ralph Nuzzo)預言未來將可創造出「隨光線變換色彩、依溫度改變通透性,甚至在承受外力時自動變硬的布料。」現在距離這個階段還相當早,但4D列印無疑將在2014年的科學界扮演極為重要的角色。

 

雷射武器將上陣

雷射武器聽起來很科幻,但現實生活中的軍艦即將配備這種武器。美國海軍研究中心日前宣布將於2014年在美國海軍龐賽號(USS Ponce)上測試部署固態雷射武器。這項技術先前已在展示中成功摧毀小船和遙控飛機等移動目標。

這款雷射武器可以調整攻擊力,輕則奪走行動能力,重則完全摧毀。它能輔助而非取代飛彈:它的發射功率大約是十萬瓦,戰術距離不足以與巡弋飛彈交戰,但可對抗目前的艦艇防禦武器。雷射裝置不需要推進燃料或炸藥,而是以電力驅動,因此比較安全,成本也比一般武器低廉。根據美國海軍研究中心估計,發射一次定向能量的成本不到一美元,一枚飛彈則高達數十萬美元。

「未來已經到來。」這項固態雷射技術發展計畫的主任彼得‧莫瑞森(Peter A. Morrison)表示,「固態雷射邁出了一大步,接下來定向能量將徹底改革現代戰爭,就像火藥在刀劍時代徹底改革戰爭一樣。」我們可不想帶著傳統槍枝去打雷射戰爭。

 

今年美國海軍龐賽號即將安裝類似這套測試產品的雷射武器系統。

 

萬物都是觸控螢幕

富士通(Fujitsu)的新技術運用相機和投影機,使任何物品都能變成觸控螢幕。想像一下,只要在攤開的地圖上方滑動手指,就可看見數位游標在地圖上移動,接著在某個國家上點一下,桌面上就會出現影片供你觀賞。

富士通這項技術用桌面支架托住相機,讓它朝下拍攝桌上的物品,製作桌面高度坐標圖。接下來,影像處理軟體可比對你的手指動作和坐標,據此改變投下的桌面影像。富士通正忙著測試這套系統,目標是於2014年推出商業產品。

 

派機械合體蟑螂去災區搜救

我們見過許多在災區運用科技的創新點子,但這個最新構想真的十分奇特。你或許懷疑遙控蟑螂究竟有什麼用,但這阻止不了美國北卡羅萊納州立大學的研究人員採行這個想法。他們使用盲目沿壁系統,搜救蟑螂就此誕生。

他們的構想是在倒塌的大樓內放入一群機械合體蟑螂,讓牠們朝任意方向散開。當牠碰到牆壁時,會沿著牆移動,並將探測空間的感測器資訊傳回給操作者。這個過程重複數次,就可描繪出搜救人員無法到達的區域邊緣圖。研究團隊現在打算試著在這種幾乎金剛不壞的生物身上加裝輻射和化學物質感測器。

信不信由你,這構想原本是Kickstarter群眾募資平台的DIY「機器蟑螂」(RoboRoach)控制套件計畫。這組套件目前仍買得到,還附有一盒活蟑螂。

 

【完整內容請見《BBC知識國際中文版》第30期(2014年2月號)。版權所有,轉載請註明出處。】

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