Nervous System在預(yù)拉伸織物上通過(guò)3D打印產(chǎn)生自我形成結(jié)構(gòu)

最近，位于馬薩諸塞州的設(shè)計(jì)工作室Nervous System利用3D打印技術(shù)探索了通過(guò)在拉伸織物上打印來(lái)創(chuàng)建自成形結(jié)構(gòu)的可能性。該項(xiàng)目背后的基本理念是通過(guò)在拉伸時(shí)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(dǎo)拉伸的織物在釋放時(shí)呈現(xiàn)其所需的形狀。最近，位于馬薩諸塞州的設(shè)計(jì)工作室Nervous System利用3D打印技術(shù)探索了通過(guò)在拉伸織物上打印來(lái)創(chuàng)建自成形結(jié)構(gòu)的可能性。該項(xiàng)目背后的基本理念是通過(guò)在拉伸時(shí)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(dǎo)拉伸的織物在釋放時(shí)呈現(xiàn)其所需的形狀。

Nervous System于2007年由麻省理工學(xué)院畢業(yè)生Jessica Rosenkrantz和Jesse Louis-Rosenberg創(chuàng)建，一直致力于科學(xué)、藝術(shù)和科技的交叉。該工作室通過(guò)采用一種新穎的工藝，利用計(jì)算機(jī)模擬自然現(xiàn)象來(lái)生成設(shè)計(jì)，然后采用3D打印等數(shù)字制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)它們，從而創(chuàng)造出獨(dú)特而實(shí)惠的產(chǎn)品。

這個(gè)最新的自成形織物結(jié)構(gòu)項(xiàng)目主要由Nervous System實(shí)習(xí)生Gabe Fields進(jìn)行。他的項(xiàng)目與該工作室早期的Floraform 3D打印項(xiàng)目類(lèi)似，該項(xiàng)目數(shù)字化地開(kāi)發(fā)了一系列非凡的花狀結(jié)構(gòu)。此外，以這樣的方式設(shè)計(jì)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(guò)將這個(gè)最終轉(zhuǎn)變“編程”到結(jié)構(gòu)中，有時(shí)被稱(chēng)為4D打印背后的基本原則。

這種3D印花織物實(shí)驗(yàn)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(kāi)。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(wú)法收縮，但織物的所有其他區(qū)域?qū)⒈焕谝黄稹Ｊ聦?shí)上，一些區(qū)域比其他地區(qū)能夠收縮的事實(shí)導(dǎo)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(dá)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(guò)縮小一些區(qū)域并擴(kuò)展其他區(qū)域來(lái)完成的，從而有效地展開(kāi)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(jì)算模型每個(gè)部分所經(jīng)歷的收縮量。Nervous System項(xiàng)目基本上是從這種扁平二維形狀開(kāi)始恢復(fù)過(guò)來(lái)的，扭轉(zhuǎn)了每個(gè)區(qū)域的收縮情況，以便找到需要打印的形狀，以實(shí)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(gè)非均勻的六邊形布局，可以有效地渲染此形狀。

Fields和其團(tuán)隊(duì)能夠使用這種技術(shù)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?cè)赨ltimaker 2 FDM機(jī)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(zhǎng)卷須的水母形狀。

Fields的工作建立在過(guò)去曾探索的在預(yù)拉伸織物上打印的以前的一些項(xiàng)目上。其中包括麻省理工學(xué)院自裝配實(shí)驗(yàn)室的“可編程材料”和“Active Shoes”項(xiàng)目。它為3D打印提供了一個(gè)充滿希望的未來(lái)，因?yàn)樵絹?lái)越多的技術(shù)可用性意味著設(shè)計(jì)師能夠以越來(lái)越多的創(chuàng)造性的方式探索它。Nervous System于2007年由麻省理工學(xué)院畢業(yè)生Jessica Rosenkrantz和Jesse Louis-Rosenberg創(chuàng)建，一直致力于科學(xué)、藝術(shù)和科技的交叉。該工作室通過(guò)采用一種新穎的工藝，利用計(jì)算機(jī)模擬自然現(xiàn)象來(lái)生成設(shè)計(jì)，然后采用3D打印等數(shù)字制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)它們，從而創(chuàng)造出獨(dú)特而實(shí)惠的產(chǎn)品。

這個(gè)最新的自成形織物結(jié)構(gòu)項(xiàng)目主要由Nervous System實(shí)習(xí)生Gabe Fields進(jìn)行。他的項(xiàng)目與該工作室早期的Floraform 3D打印項(xiàng)目類(lèi)似，該項(xiàng)目數(shù)字化地開(kāi)發(fā)了一系列非凡的花狀結(jié)構(gòu)。此外，以這樣的方式設(shè)計(jì)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男螤睿ㄟ^(guò)將這個(gè)最終轉(zhuǎn)變“編程”到結(jié)構(gòu)中，有時(shí)被稱(chēng)為4D打印背后的基本原則。

這種3D印花織物實(shí)驗(yàn)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(kāi)。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(wú)法收縮，但織物的所有其他區(qū)域?qū)⒈焕谝黄?。事?shí)上，一些區(qū)域比其他地區(qū)能夠收縮的事實(shí)導(dǎo)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(dá)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(guò)縮小一些區(qū)域并擴(kuò)展其他區(qū)域來(lái)完成的，從而有效地展開(kāi)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(jì)算模型每個(gè)部分所經(jīng)歷的收縮量。Nervous System項(xiàng)目基本上是從這種扁平二維形狀開(kāi)始恢復(fù)過(guò)來(lái)的，扭轉(zhuǎn)了每個(gè)區(qū)域的收縮情況，以便找到需要打印的形狀，以實(shí)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(gè)非均勻的六邊形布局，可以有效地渲染此形狀。

Fields和其團(tuán)隊(duì)能夠使用這種技術(shù)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?cè)赨ltimaker 2 FDM機(jī)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(zhǎng)卷須的水母形狀。

Fields的工作建立在過(guò)去曾探索的在預(yù)拉伸織物上打印的以前的一些項(xiàng)目上。其中包括麻省理工學(xué)院自裝配實(shí)驗(yàn)室的“可編程材料”和“Active Shoes”項(xiàng)目。它為3D打印提供了一個(gè)充滿希望的未來(lái)，因?yàn)樵絹?lái)越多的技術(shù)可用性意味著設(shè)計(jì)師能夠以越來(lái)越多的創(chuàng)造性的方式探索它。

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