智能复合材料部件,从碳纤维到纳米复合材料,正在改变我们的日常生活。以至于连白宫也对此感兴趣。
在二十世纪的第一个十年里,科学进步了材料结构和内容,以至于当与技术结合时,我们现在可以生产新的、先进的材料。想想现代的假肢:智能复合材料部件的进步使我们能够将碳纤维等新材料与技术相结合,创造出可以被人移动和感知的机器人肢体。
我们生活在一个无限计算、传感器和材料融合的时代,这些可以结合起来创造全新的可能性。推动这些边界的要素之一是定制化,产品变成了流程设计。例如,我们可以开发相同的产品,但由于我们不同的流程,最终的产品可能会有所不同。
社区
材料从概念到生产的转变速度已经加快,成本呈指数级下降。几十年前,开发一个产品需要花费数年时间和数千美元,但现在可能只需要几个小时和不到一百美元。这种情况的发生是因为数字制造现在主要都是开源和开放设计,允许人们利用社区来创造更好的产品。
使用基于开放设计和开源软件的共同创造生态系统开发材料,能够更快、更高效、更便宜地快速开发和向市场交付新产品。
新的软件将继续为先进材料科学带来新的活力,并加快共同创造的能力,从而通过允许人们在现有模型的基础上进行构建,来提升下一代复合材料部件的价值。
数字制造
用数据编码材料使我们能够进入一个新的数字制造时代。例如,以F-35 战斗机为例。工程师使用 3D 打印技术按需数字化制造飞机的 900 个部件,从而节省供应链成本并提高分销速度。
随着数字制造的发展,并为协同创新和开放设计提供生态系统,先进材料的下一个篇章将通过整合开源 3D 打印机、CAD 软件、计算机数控 (CNC) 和激光切割机来塑造智能制造。想象一下,从一个单一的设备创建 CAD 模型、导出数据和打印产品。
先进材料创新的未来始于将开源软件和开放设计结合到一个单一的平台中。这释放了创造力,并利用了copyleft 协作的力量。我们开始看到这场革命的开端。DARPA 与 Local Motors 合作,最近转向公众设计未来的战斗支援车辆。典型的车辆开发周期为五年,但在十四周内,社区的集体知识产生了 XC2V FLYPMode: 一种潜在的悍马替代品。
要达到下一步,将需要非凡水平的协作来帮助解决复杂的挑战。数字制造的出现将需要前所未有的协作水平,才能将这种颠覆性的创新过程变为现实。当我们在一个混乱的环境中整合材料科学、高科技、传感器和工具时,一场革命正在酝酿之中。当竞技场开放并点燃充足的创造力时,创新就会蓬勃发展。
然而,数字制造要实现完全整合和采用还有很长的路要走。作为一个类比,我们仅仅处于这场革命的“小型计算机和爱好者时代”。要达到集成 PC 的水平,我们必须学习如何将内容组装成一个集成的打印解决方案。
总有一天,数字制造中的定制化将像从您的 PC 上打印文档一样容易。
最初发布在 DLT 博客 Technically Speaking。根据 Creative Commons 重新发布。
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