時(shí)裝與4D打印相戀 迸發(fā)出“4D裙”

　　盡管，時(shí)裝產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有悠久的歷史，尤其是女裝，消費市場(chǎng)上幾乎從來(lái)都不缺女裝，批量的、定制的，各種尺碼、各種款式，雖然市場(chǎng)已經(jīng)有如此多的衣服，但是，這并不能讓每一件衣服都可以讓人穿的貼身、曲美。

　　雖然，4D的打印技術(shù)出現的時(shí)間還是非常短，但是，這并不會(huì )影響到它的發(fā)展。美國麻省科技設計公司“Nervous System”就研發(fā)出了一種利用4D打印的技術(shù)，從而制造出彈性貼身的布料，并且還打印出了全球第一件“4D裙”。

　　該公司打印出的這件“4D”裙就非常完美的解決了不合身的問(wèn)題，此外，這件裙子還會(huì )根據穿戴者的體型情況進(jìn)行自我的改變。更神奇的是，它還可以自動(dòng)的變化造型(如下圖)，這或許正是女性的衣柜里缺的那件衣服。而制作該裙子的布料纖維是由2279個(gè)三角形和3316個(gè)連接點(diǎn)相扣而成的，三角形與連接點(diǎn)之間的拉力，可以隨人體的形態(tài)變化，即使變胖或者是變瘦，4D裙也不會(huì )出現不合身的現象。

　　這條裙子在打印機的內部所需要的空間比打印普通的3D模型要大很多，但是，技術(shù)人員仍然可以很完整的打印出整條的裙子。同時(shí)，研發(fā)人員還用4D的打印技術(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(wú)疑問(wèn)的也是可以根據人體結構而自動(dòng)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上又有了新的突破，采用的是“選擇性激光燒結技術(shù)”，它主要是利用激光束燒結尼龍粉末材料制造原型，激光束不會(huì )燒結三角形與連接點(diǎn)之間的粉末，未被燒結的粉末于打印后掉出來(lái)，形成環(huán)環(huán)相扣的纖維，每條裙需48小時(shí)制作，造價(jià)則達1900英鎊(約合人民幣18393元)，而這價(jià)格絲毫不影響女性對它的親睞。

　　這條通過(guò)4D打印技術(shù)打印的裙子，意味著(zhù)3D打印物體的形狀能夠自動(dòng)轉變成另一個(gè)形狀，能夠使設計者不需要手工勞動(dòng)就能轉換成它最終的設計形式。為此，“Nervous System”還專(zhuān)門(mén)研發(fā)了應用程式，讓用戶(hù)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(shí)親手訂造獨一無(wú)二的4D裙。

　　雖然，我們很早就可以通過(guò)3D打印技術(shù)打印各部分零件，然后手動(dòng)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(dòng)組裝或是轉變成預設的形狀。與麻省理工理解不同的是，他們把這一處理過(guò)程稱(chēng)為“運動(dòng)學(xué)”，與力學(xué)的其中一個(gè)分支相同的名字——也被稱(chēng)為運動(dòng)的幾何，它描述的是物體的運動(dòng)而不是運動(dòng)的原因。

　　Rosenkrantz說(shuō)：“我們認為‘運動(dòng)學(xué)’最大的好處是它可以把任何的三維物體轉換為一個(gè)靈活的結構然后用來(lái)3D打印，公司通過(guò)計算機折疊程序可以把結構進(jìn)一步壓縮。”

　　為了制造出這些裙子，一個(gè)3D人體形態(tài)掃描儀必不可少，它是數字化服飾模型的基礎。通過(guò)選擇三角形的鉸鏈網(wǎng)狀結構，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(huì )通過(guò)屏幕模擬出來(lái)。通過(guò)計算機模擬軟件，這一個(gè)數字化模型可以被折疊成一個(gè)更小的形狀，然后打印出來(lái)的是壓縮的形態(tài)。當人們把裙子從打印機上拿下來(lái)后，它就會(huì )自動(dòng)恢復預設的形狀。

　　Rosenkrantz說(shuō)道：“壓縮設計不僅使得產(chǎn)品設計變得更容易，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(shí)現，也可以使今天的小規模打印機進(jìn)行大件結構物體的生產(chǎn)。”去年，Nervous System應摩托羅拉公司的要求，開(kāi)始研發(fā)這一“運動(dòng)學(xué)”概念來(lái)定制4D打印的個(gè)性化產(chǎn)品。

　　Kinematics 能生成由10 到1000 個(gè)不同的零件組合成的設計，它們能連接構建成動(dòng)態(tài)或機械的結構。比如打印一條裙子時(shí)，先是3D 掃描顧客，接著(zhù)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 結構，模擬裙子的懸垂特色。最后將裙子壓縮，通過(guò)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(jià)格根據不同的定制選擇會(huì )不一樣，只要顧客喜歡并定制好了某一個(gè)設計，就可以下訂單，然后Nervous System就會(huì )把它生產(chǎn)出來(lái)。第二個(gè)免費程序可以讓用戶(hù)在Nervous System的模板上試驗，再把成品在家里打印出來(lái)。Rosenkrantz 和Louis-Rosenberg 把這套理論進(jìn)一步發(fā)展了，加入了把設計折疊成它能夠達到的最小的空間結構。

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

　　而4D打印在時(shí)裝領(lǐng)域的應用將改變當前服裝的格局，比如未來(lái)的時(shí)裝店將不再展示時(shí)裝，也不再需要庫存，而是一臺人體3D掃描儀加一臺專(zhuān)業(yè)設計模板的計算機加一面虛擬現實(shí)的鏡子，用戶(hù)可以根據自己的風(fēng)格與偏好從計算機中選擇相應的模板，而這一模板可以是任意的風(fēng)格，也可以是自己的照片，系統將自動(dòng)設計并生成相應款式的時(shí)裝。

　　借助于人體3D掃描儀，掃描人體尺寸，并由系統自動(dòng)生成精準的模型，之后與所設計的時(shí)裝進(jìn)行合并，消費者就能看到一種接近于真實(shí)的展示。借助于虛擬現實(shí)的鏡子，消費者可以對其進(jìn)行任意角度的旋轉展示，并根據自己的意見(jiàn)對其進(jìn)行調整與修改，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)傳輸到打印地點(diǎn)進(jìn)行時(shí)裝打印，也可以在配置了4D打印機的門(mén)店直接進(jìn)行時(shí)裝打印。如此說(shuō)來(lái)，4D打印將帶時(shí)裝進(jìn)入真正的私人訂制時(shí)代。