盡管時裝產(chǎn)業(yè)具有悠久的歷史，尤其女裝，消費市場上幾乎從來不缺女裝，批量的、定制的，各種尺碼、各種款式，但這卻不能讓每一件衣服都能讓人穿的貼身、曲美。

盡管4D打印技術(shù)出現(xiàn)的時間還非常短，但這并不影響它的發(fā)展。這不，美國麻省科技設(shè)計公司“Nervous System”近日研發(fā)出一種利用4D打印技術(shù)，制造彈性貼身布料，并打印出了全球第一件“4D裙”。

該裙子就解決了不合身的問題，并且會根據(jù)穿戴者的體型情況進(jìn)行自我改變。更神奇的是還可以自動變化造型（見下圖），這或許正是女性衣柜里缺的那件衣服。而制作該裙子的布料纖維由2279個三角形和3316個連接點相扣而成，三角形與連接點之間的拉力，可隨人體形態(tài)變化，即使變胖或變瘦，4D裙也不會不合身。

這條裙子在打印機內(nèi)部所需要的空間比打印普通3D模型要大很多，但是技術(shù)人員仍然很完整的打印出了整條裙子。同時，研發(fā)人員還用4D打印技術(shù)打印出了一系列與這條裙子搭配的珠寶首飾，而這些首飾毫無疑問的也是可以根據(jù)人體結(jié)構(gòu)而自動變形的。

“Nervous System”所采用的4D打印材料的原理在麻省理工的基礎(chǔ)上又有了新的突破，采用的是“選擇性激光燒結(jié)技術(shù)”，是利用激光束燒結(jié)尼龍粉末材料制造原型，激光束不會燒結(jié)三角形與連接點之間的粉末，未被燒結(jié)的粉末于打印后掉出來，形成環(huán)環(huán)相扣的纖維，每條裙需48小時制作，造價則達(dá)1900英鎊(約合人民幣18393元)，而這價格絲毫不影響女性對它的親睞。

這條通過4D打印技術(shù)打印的裙子，意味著3D打印物體的形狀能夠自動轉(zhuǎn)變成另一個形狀，能夠使設(shè)計者不需要手工勞動就能轉(zhuǎn)換成它最終的設(shè)計形式。為此，“Nervous System”還專門研發(fā)了應(yīng)用程式，讓用戶先對自己的身體進(jìn)行3D掃描，再選擇布料尺碼和形狀，即時親手訂造獨一無二的4D裙。

雖然我們很早就可以通過3D打印技術(shù)打印各部分零件，然后手動地把這些部件組裝在一起，創(chuàng)造一件大件的物體。然而，4D打印與眾不同之處是，打印好的物體能夠自動組裝或是轉(zhuǎn)變成預(yù)設(shè)的形狀。與麻省理工理解不同的是，他們把這一處理過程稱為“運動學(xué)”，與力學(xué)的其中一個分支相同的名字——也被稱為運動的幾何，它描述的是物體的運動而不是運動的原因。

Rosenkrantz說：“我們認(rèn)為‘運動學(xué)’最大的好處是它可以把任何的三維物體轉(zhuǎn)換為一個靈活的結(jié)構(gòu)然后用來3D打印，公司通過計算機折疊程序可以把結(jié)構(gòu)進(jìn)一步壓縮。”

為了制造出這些裙子，一個3D人體形態(tài)掃描儀必不可少，它是數(shù)字化服飾模型的基礎(chǔ)。通過選擇三角形的鉸鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最終成品的硬度和狀態(tài)可以在這一階段進(jìn)行控制，而這些材料下垂的模式會通過屏幕模擬出來。通過計算機模擬軟件，這一個數(shù)字化模型可以被折疊成一個更小的形狀，然后打印出來的是壓縮的形態(tài)。當(dāng)人們把裙子從打印機上拿下來后，它就會自動恢復(fù)預(yù)設(shè)的形狀。

Rosenkrantz說道：“壓縮設(shè)計不僅使得產(chǎn)品設(shè)計變得更容易，也能使運輸更方便。它大大地保證了靈活性衣服的創(chuàng)意得以實現(xiàn)，也可以使今天的小規(guī)模打印機進(jìn)行大件結(jié)構(gòu)物體的生產(chǎn)。”去年，Nervous System應(yīng)摩托羅拉公司的要求，開始研發(fā)這一“運動學(xué)”概念來定制4D打印的個性化產(chǎn)品。

Kinematics 能生成由 10 到 1000 個不同的零件組合成的設(shè)計，它們能連接構(gòu)建成動態(tài)或機械的結(jié)構(gòu)。比如打印一條裙子時，先是 3D 掃描顧客，接著作出裙子的草圖，然后在裙子上鑲嵌上花紋。下面就是生成 Kinematics 結(jié)構(gòu)，模擬裙子的懸垂特色。最后將裙子壓縮，通過計算折疊，裙子比 3D 打印機還要大。還可以一次打印完一件，而不是分成不同的部分先打印再組合成一件產(chǎn)品。

這些產(chǎn)品的價格根據(jù)不同的定制選擇會不一樣，只要顧客喜歡并定制好了某一個設(shè)計，就可以下訂單，然后Nervous System就會把它生產(chǎn)出來。第二個免費程序可以讓用戶在Nervous System的模板上試驗，再把成品在家里打印出來。Rosenkrantz 和 Louis-Rosenberg 把這套理論進(jìn)一步發(fā)展了，加入了把設(shè)計折疊成它能夠達(dá)到的最小的空間結(jié)構(gòu)。

4D 打印的優(yōu)點，一方面是能將形狀擠壓成它們最小的布局并 3D 打印出來，這樣將打印出來的產(chǎn)品將沒有冗余的東西；另外一方面是其打印的物體可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行自我變化，這些是 3D 打印無法比擬的。

而4D打印在時裝領(lǐng)域的應(yīng)用將改變當(dāng)前服裝的格局，比如未來的時裝店將不再展示時裝，也不再需要庫存，而是一臺人體3D掃描儀加一臺專業(yè)設(shè)計模板的計算機加一面虛擬現(xiàn)實的鏡子，用戶可以根據(jù)自己的風(fēng)格與偏好從計算機中選擇相應(yīng)的模板，而這一模板可以是任意的風(fēng)格，也可以是自己的照片，系統(tǒng)將自動設(shè)計并生成相應(yīng)款式的時裝。

借助于人體3D掃描儀，掃描人體尺寸，并由系統(tǒng)自動生成精準(zhǔn)的模型，之后與所設(shè)計的時裝進(jìn)行合并，消費者就能看到一種接近于真實的展示。借助于虛擬現(xiàn)實的鏡子，消費者可以對其進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)展示，并根據(jù)自己的意見對其進(jìn)行調(diào)整與修改，最終生成消費者心目中的那件衣服。之后可以借助于云服務(wù)傳輸?shù)酱蛴〉攸c進(jìn)行時裝打印，也可以在配置了4D打印機的門店直接進(jìn)行時裝打印。如此說來，4D打印將帶時裝進(jìn)入真正的私人訂制時代。

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