2062：新材料與（yǔ）先進製造技術構造的新世界
點擊量：420 發布時間：2017-03-21 作者（zhě）：草莓视频ios（上海）增材製造技術有限公司
1962年，美國（guó）上（shàng）演了一部（bù）火爆的科幻卡通劇（jù）：《傑森一家》（The Jetsons）。在（zài）劇中，機器人、外星人、全息圖，以及（jí）各種異想天開、五（wǔ）花八門的小發明滿足了那（nà）個時代（dài）的人們對未來，或者另一個時空的各種想象。
想象的魅力在於，當時（shí）看似遙（yáo）不可及（jí）的（de）事物可能會以超乎想象的速度變為現實。就像這部劇（jù）中的智能手表、平板電腦、3D打印已（yǐ）經成為現實，而且充滿未（wèi）來感的飛行汽車也正（zhèng）在向我們駛（shǐ）來。
近期，工程（chéng）與製（zhì）造技術（shù）公司ARCONIC發起了一場新的“The Jetsons”活動，公司工程師與幾位未來學家，以及華裔電影導（dǎo）演林詣彬（Justin Lin）等一起分享了他們對1962年之後的100年，也就是2062年的願景。實（shí）踐（jiàn）者、理論家、藝術家……這樣的組合本身就非（fēi）常有趣，也非（fēi）常鮮明地體現了科（kē）技的（de）發展需要大膽的（de）想象，以及藝術（shù）家般的創意思維。
在這（zhè）些願景中，高速空中旅行是一種常態；3D打（dǎ）印的自清潔摩（mó）天大樓（lóu）能夠高達數英裏（lǐ）；建築（zhù）不僅為我們提供（gòng）居住空間，還（hái）為我們提供食物；在火星上就地取材，3D打印零部件；自適應的交通係統……所有（yǒu）這些場景的實現都將有（yǒu）賴於新材料、先進製造技術的發展。
同時，特別值得關注的（de）是：不管是汽車、建築，還是飛（fēi）機的建造，都將在很大程度上實（shí）現對大自然的模仿。畢竟，大自（zì）然（rán）是人類最好的老師。
一、未來的成形技術
下一代超輕鋁鋰合金（jīn）。鋁鋰合金比（bǐ）傳統鋁合金（jīn）材（cái）料更輕，更堅（jiān）固，能夠有效降低車輛重量，提高能源效率。
有機形體（tǐ）設（shè）計。有機形體設計（jì）源於對大自然的（de）模仿，通過光滑的曲線和特征（zhēng）模仿了生物有機形態，能（néng）夠有效減（jiǎn）少阻力。
鈦鋁合金發動機零（líng）部件。鈦鋁合金（jīn）零部件比傳統的超（chāo）級（耐高溫）合金部件輕50%，能帶來更高的燃油效率（lǜ）。
二、未來的空中旅行
多材質3D打印零（líng）部件。鈦、鎳、鋁製3D打（dǎ）印結構（gòu）將用於噴氣式發動機以及飛機的機身、窗框、機翼等，為設計與性能提升帶來更多可（kě）能。
仿生空氣動力學表麵技術。模仿（fǎng）自然的表麵技（jì）術能夠增強（qiáng）空氣動力學性能，例如模仿鯊魚皮膚表麵的“微（wēi）溝槽”，正（zhèng）是（shì）這種表（biǎo）麵能夠（gòu）讓鯊魚在水中快速（sù）滑行。
推力矢量（liàng）、超（chāo）音速推進係統。推力矢量發動機可以控（kòng）製發動（dòng）機推力方向與飛（fēi）機空氣動力學表（biǎo）麵方向的夾角（jiǎo）（以提升飛機機動性及增（zēng）大航程）；具（jù）有數倍於音速推力速（sù）度的超（chāo）音速發（fā）動機將使（shǐ）高速的航空旅行成為可能。
三、未來的汽車
有機金屬粘結技術。Arconic的A951表麵處理技術是（shì）一個（gè）有機的，環境友好型的粘結（jié）技（jì）術，解決（jué）了鋁和鋁，以及鋁與其他金屬（shǔ）之（zhī）間的粘接難題。這為輕質、鋁合金汽車提升性能和燃油效率打開了一扇新的大門。
3D打印集成汽車底盤設計。3D打印允許更大的設計自（zì）由（yóu）度，為更多幾何形狀在汽車底盤設計中的（de）應用打開了一扇大門。3D打印技術（shù）可集成流線型設計，簡化製造過程，增強結構完整性。
超級成型合金（jīn）。采用（yòng）Arconic的Micromill技術製造汽車鋁合金，比普通鋁合金加工成型性能提升40%；而且能夠在不降低車輛強度和耐久（jiǔ）性的同時提供更大（dà）的設計靈活性和車輛性能。
四、未來摩天大樓（lóu）
節能、保護性結構技術。Arconic的突破性技術（shù）以增強高的熱性（xìng）能表現來滿足能源效率與彈性提升（shēng）的需求，以增強抵抗颶風（fēng）等自然災害的能力。在這種情況下，高達3英裏、真正直聳雲霄的摩天大樓並非沒有（yǒu）可能。
活性自清潔塗層技術。Atconic的EcoClean表麵處理技術能夠讓建築（zhù）麵板更有效地利用（yòng）太陽能、水蒸氣（qì）與氧氣來實現自清潔，並清潔周（zhōu）圍的空氣。
有機體外形。3D打印建築材料能夠建（jiàn）造更多向大自然吸取靈感的有機體形（xíng）狀建築。
五、未來太空探索（suǒ）
集成到承載結構的太陽能（néng）推進係統。3D打印太陽能電池集成（chéng）到承（chéng）載結構表麵，就像探測器的結構和懸架，意味著太陽能電池板有兩項工作：產生電力與承受荷載。
動態隔熱塗層。動態隔熱塗層意味著塗層性能隨著外部環（huán）境的改變而改變。當溫度（dù）轉熱時，塗層（céng）會保護物體免受太陽能的危害。當氣溫轉涼（liáng）時，能夠使其免受冰（bīng）凍之害。
3D打印無（wú）充氣輪胎。增材製造、無充氣（qì）、有彈（dàn）性的輪胎可能會終結對懸掛係統的需求。理想的材料將是高強度和輕質的完美結合，鋁和鋁鋰合金將是最佳的材料選（xuǎn）擇之一。
六、飛行汽車
處於（yú）汽車與航空工業的交叉點之上（shàng），能否生產出（chū）可以載人的自動駕駛無人機？強勁的超級電容與電池能否讓（ràng）機器飛起來，並且通過小型燃氣渦輪發電機充電？附加控製與阻力的減輕可能會以等離子體（tǐ）反（fǎn）應器的（de）形式來實現。
七、增強現實技術
如果信息與圖（tú）像的顯示不再局（jú）限於屏幕？增強現（xiàn）實與虛擬現實有望（wàng）成為日常生活中更大的部（bù）分，幫助我們工作、學習（xí）、娛樂以及溝通。
八、建築
3D打印與拓（tuò）撲結（jié）構優化正在變得可（kě）行，而我們（men）見到的建築將（jiāng）與今天的建築迥異（yì）。少數的建築仍然看起來像盒子或矩形，更（gèng）多的建築將與自然界的有機（jī）形態類似。建築（zhù）師將（jiāng）傾向於（yú）自由自在（zài）地像藝術家一樣思考，而更少像工（gōng）程師。
九、綠色空間
隨著城市中的人口越來越多，綠色空（kōng）間能否融入到建築中，幫助我們放鬆，並為我們生產食物？堅固（gù）、輕質的材料，以及能夠對結構中生物物質與水進行管理的結構塗（tú）層都是至關重要的。
十、火星漫遊
我們中的（de）許（xǔ）多人在50年內都會進行火星旅行，先進材料與增材製造會為這一使命提供重要貢獻。理論上來講，從火星表麵的礦物中就地取材，我們或許能在火星（xīng）上3D打印（yìn）出部分關鍵零部件，從而免去從地球上運輸材料（liào）的麻煩。
十一、大數據
在未來，無論是（shì）飛（fēi）機、自動駕駛車輛還是建築，都會有內置的傳（chuán）感器來持續監控外（wài）部環境，識別危險信號。比如當整體中的一部分運行失效，中央係統能夠警告所有處於類似運行狀態的其他車輛。
