盡管如今關(guan) 於(yu) 3D打印材料的研發正在突飛猛進，但是正中間最前沿、最讓人興(xing) 奮的進展則來自一種可以自組裝的材料：3D打印的紡織品、木材或甚至碳纖維能夠在熱、或者其它環境刺激條件下主動轉化成預定的形狀或者結構——有人也將其稱為(wei) “4D打印”。這種可編程自組裝的3D打印對象在未來的施工、產(chan) 品製造、航運和用戶交互方麵擁有非常廣闊的潛在應用。

而現在，麻省理工學院（MIT）自組裝實驗室的科學家們(men) 正在努力實現其中的一小部分——3D打印可自組裝的鞋子。確切地說，他們(men) 正在進行的這個(ge) Minimal Shoe項目主要目的是開發一個(ge) 能夠根據用戶腳的形狀和大小自動精確變形的鞋子。夠科幻吧？

那麽(me) ，他們(men) 是怎麽(me) 做到的呢？首先科學家們(men) 需要使用3D打印技術打造出一種“主動式”的紡織材料，它是用某種塑料材料根據不同的厚度和經過編程的圖案打印出來的一種被延展了的紡織材料。當這種紡織材料從(cong) 被延展的狀態解放時，它會(hui) “跳起來”，或者重新配置自身，變成預先經過編程設定的形狀。對於(yu) 這個(ge) Minimal Shoe項目而言，它會(hui) 收縮，並且變成您的腳的形狀。而通常來說，將織物拉伸成為(wei) 剛性的結構框架需要複雜的成型和機械方法，但是3D打印技術降低了成形過程的複雜性。而且，不像其他的可穿戴式技術，自組裝紡織物與(yu) 複雜而綜合的機器人是兩(liang) 種概念。前者主要是針對周圍的環境做出整體(ti) 性的反應。

活動鞋鞋麵折疊

活動鞋鞋麵切割

 “Minimal Shoe是一種主動性的紡織物和它目前還處於(yu) 研究進展當中。”Guveran說：“我們(men) 可以讓它收縮鞋子的尺碼，而且就沿著您的腳周圍進行收縮。”這種材料是半透明的，重量很輕，具有極高的可塑性，給鞋子帶來一種來自太空時代的、猶如空氣般輕盈的美感。

這雙鞋子對於(yu) 3D打印技術的使用也很有意思，因為(wei) 一般要3D打印整隻鞋子的話是非常耗時而複雜的。而在這個(ge) 項目裏科學家們(men) 將需要3D打印的部分縮減至最小，隻保留與(yu) 鞋子主動變形有關(guan) 的部分。這種混合製造技術將3D打印材料與(yu) 更為(wei) 傳(chuan) 統的鞋類材料，如皮革、橡膠、等結合起來，從(cong) 而能夠實現更多的定製化和更快的成型。

此外，研究人員還提供了製造Minimal Shoe的兩(liang) 種可能的方式。一種雄心勃勃的版本是將整隻鞋——包括鞋麵和鞋底——都3D打印出來。但是該項目的負責人Skylar Tibbets稱更為(wei) 現實的版本是隻打印鞋麵的部分，然後再將其連接到傳(chuan) 統材料上。“我們(men) 已經擁有了可以自動變形的主動性紡織品，但是為(wei) 了使其更加高效，以這種方式（指隻3D打印鞋麵）製造可能更為(wei) 可行，因為(wei) 它可以以最少的時間和材料實現高度主動的對象。”另外一位研究人員Christophe Guberan說。

Tibbets補充說，他們(men) 的研究目的的很大一部分是為(wei) 了推動主動性紡織品的應用極限，以及為(wei) 它打開更多的可能性。“因此，我們(men) 並不需要把這個(ge) 世界看成僅(jin) 由靜態的、死寂的、冰冷的材料組成的。它們(men) 也可能是高度活躍的，當然這並不意味著它們(men) 會(hui) 更貴。”

盡管這個(ge) Minimal Shoe目前仍然是一個(ge) 正在進行中的研究項目，研究團隊還正在為(wei) 它尋找各種可能的用途。但是一家匿名的運動用品公司已經對此表示了興(xing) 趣。