Nervous System在預拉伸織物上通過3D打印產(chǎn)生自我形成結構

最近，位于馬薩諸塞州的設計工作室Nervous System利用3D打印技術探索了通過在拉伸織物上打印來創(chuàng)建自成形結構的可能性。該項目背后的基本理念是通過在拉伸時在其上打印不同圖案的塑料，使織物片成為特定的3D形狀。這種打印的塑料抑制了表面的收縮，引導拉伸的織物在釋放時呈現(xiàn)其所需的形狀。最近，位于馬薩諸塞州的設計工作室Nervous System利用3D打印技術探索了通過在拉伸織物上打印來創(chuàng)建自成形結構的可能性。該項目背后的基本理念是通過在拉伸時在其上打印不同圖案的塑料，使織物片成為特定的3D形狀。這種打印的塑料抑制了表面的收縮，引導拉伸的織物在釋放時呈現(xiàn)其所需的形狀。

Nervous System于2007年由麻省理工學院畢業(yè)生Jessica Rosenkrantz和Jesse Louis-Rosenberg創(chuàng)建，一直致力于科學、藝術和科技的交叉。該工作室通過采用一種新穎的工藝，利用計算機模擬自然現(xiàn)象來生成設計，然后采用3D打印等數(shù)字制造技術來實現(xiàn)它們，從而創(chuàng)造出獨特而實惠的產(chǎn)品。

這個最新的自成形織物結構項目主要由Nervous System實習生Gabe Fields進行。他的項目與該工作室早期的Floraform 3D打印項目類似，該項目數(shù)字化地開發(fā)了一系列非凡的花狀結構。此外，以這樣的方式設計3D打印物體的想法，即其在打印后的最后階段將轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕男螤?，通過將這個最終轉(zhuǎn)變“編程”到結構中，有時被稱為4D打印背后的基本原則。

這種3D印花織物實驗首先在超柔軟織物上打印0.3毫米厚的圖案，然后在印花床上展開。一旦彈性織物脫離張力，3D打印材料覆蓋的任何區(qū)域都將無法收縮，但織物的所有其他區(qū)域?qū)⒈焕谝黄?。事實上，一些區(qū)域比其他地區(qū)能夠收縮的事實導致織物三維彎曲，以找到最穩(wěn)定的形狀。這種轉(zhuǎn)變是由于織物的彈性與塑料的剛性相抵觸，直到相反的力達到平衡。

該系統(tǒng)利用了邊界優(yōu)先展平算法，該算法采用數(shù)字3D模型并將其展平為二維。這是通過縮小一些區(qū)域并擴展其他區(qū)域來完成的，從而有效地展開3D模型。然后將形狀的3D和2D版本放入openFrameworks程序中，該程序用于計算模型每個部分所經(jīng)歷的收縮量。Nervous System項目基本上是從這種扁平二維形狀開始恢復過來的，扭轉(zhuǎn)了每個區(qū)域的收縮情況，以便找到需要打印的形狀，以實現(xiàn)所需的最終變形并回到原始3D模型。 openFrameworks程序創(chuàng)建一個非均勻的六邊形布局，可以有效地渲染此形狀。

Fields和其團隊能夠使用這種技術創(chuàng)造令人印象深刻的人臉形狀，包括嘴巴、鼻子和眼窩。他們在Ultimaker 2 FDM機器上打印塑料。他們還嘗試創(chuàng)造一些其他形狀，包括雞蛋、馬鞍形狀和具有長卷須的水母形狀。

Fields的工作建立在過去曾探索的在預拉伸織物上打印的以前的一些項目上。其中包括麻省理工學院自裝配實驗室的“可編程材料”和“Active Shoes”項目。它為3D打印提供了一個充滿希望的未來，因為越來越多的技術可用性意味著設計師能夠以越來越多的創(chuàng)造性的方式探索它。Nervous System于2007年由麻省理工學院畢業(yè)生Jessica Rosenkrantz和Jesse Louis-Rosenberg創(chuàng)建，一直致力于科學、藝術和科技的交叉。該工作室通過采用一種新穎的工藝，利用計算機模擬自然現(xiàn)象來生成設計，然后采用3D打印等數(shù)字制造技術來實現(xiàn)它們，從而創(chuàng)造出獨特而實惠的產(chǎn)品。

這個最新的自成形織物結構項目主要由Nervous System實習生Gabe Fields進行。他的項目與該工作室早期的Floraform 3D打印項目類似，該項目數(shù)字化地開發(fā)了一系列非凡的花狀結構。此外，以這樣的方式設計3D打印物體的想法，即其在打印后的最后階段將轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕男螤?，通過將這個最終轉(zhuǎn)變“編程”到結構中，有時被稱為4D打印背后的基本原則。

這種3D印花織物實驗首先在超柔軟織物上打印0.3毫米厚的圖案，然后在印花床上展開。一旦彈性織物脫離張力，3D打印材料覆蓋的任何區(qū)域都將無法收縮，但織物的所有其他區(qū)域?qū)⒈焕谝黄?。事實上，一些區(qū)域比其他地區(qū)能夠收縮的事實導致織物三維彎曲，以找到最穩(wěn)定的形狀。這種轉(zhuǎn)變是由于織物的彈性與塑料的剛性相抵觸，直到相反的力達到平衡。

該系統(tǒng)利用了邊界優(yōu)先展平算法，該算法采用數(shù)字3D模型并將其展平為二維。這是通過縮小一些區(qū)域并擴展其他區(qū)域來完成的，從而有效地展開3D模型。然后將形狀的3D和2D版本放入openFrameworks程序中，該程序用于計算模型每個部分所經(jīng)歷的收縮量。Nervous System項目基本上是從這種扁平二維形狀開始恢復過來的，扭轉(zhuǎn)了每個區(qū)域的收縮情況，以便找到需要打印的形狀，以實現(xiàn)所需的最終變形并回到原始3D模型。 openFrameworks程序創(chuàng)建一個非均勻的六邊形布局，可以有效地渲染此形狀。

Fields和其團隊能夠使用這種技術創(chuàng)造令人印象深刻的人臉形狀，包括嘴巴、鼻子和眼窩。他們在Ultimaker 2 FDM機器上打印塑料。他們還嘗試創(chuàng)造一些其他形狀，包括雞蛋、馬鞍形狀和具有長卷須的水母形狀。

Fields的工作建立在過去曾探索的在預拉伸織物上打印的以前的一些項目上。其中包括麻省理工學院自裝配實驗室的“可編程材料”和“Active Shoes”項目。它為3D打印提供了一個充滿希望的未來，因為越來越多的技術可用性意味著設計師能夠以越來越多的創(chuàng)造性的方式探索它。

本文轉(zhuǎn)載自：中國3D打印網(wǎng) 版權歸原作者所有