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以假乱真的4D打印宠物犬

2021-01-22周银稷

科学大众·小诺贝尔 2021年11期
关键词:导盲犬宠物犬盲人

周银稷

狗是一种忠实、有灵性的动物,经过驯化的它们,可以帮助人类完成许多人类无法进行的工作。宠物犬更是许多饲养者的精神寄托,但是大量的宠物犬也存在排泄与防疫的麻烦。

有没有一种电子类宠物犬,有着狗狗除防疫与排泄以外的所有功能,能满足饲养者的需求呢?

有!这就是4D打印的宠物犬。

神奇的4D打印

4D打印,是指利用“可编程物质”和3D打印技术,制造出在预定的刺激下(如放入水中,或者加热、加压、通电、光照等)可自我变换物理属性(包括形态、密度、颜色、弹性、导电性、光学特性、电磁特性等)的三维物体。其中,“可编程物质”是指能够以编程方式改变外形、密度、导电性、颜色、光学特性、电磁特性等属性的物质。

4D打印比3D打印多了一个“D”,也就是时间维度。这一维度使得物体在制造出来以后,其形状或性能可以随着时间的推移而实现自我变换。4D打印制造的物体至少有两种形式:一种是物体的各部分连接在一起,可自我变换成另一种形态或性能;另一种是该物体由可分离的三维像素(一种基于体积的像素,与平面像素类似,是“可编程物质”的基本单元,不同的“可编程物质”具有不同的三维像素)组成,三维像素可聚集形成更大的可编程部件,该部件也可分解成三维像素。

高仿真狗狗

那4D打印是如何实现打印狗狗的高仿真效果的呢?

我们在打印之前,先通過软件设定狗狗的模型和时间数据。有了预设的狗狗模型程序,狗狗“打印”出来后,便会在主人开门回家时欢呼雀跃地迎上去,摇头摆尾地围着主人撒娇,会垂涎欲滴地看着主人讨要食物,会在高兴的时候摇着尾巴欢叫,会在受委屈时眼巴巴地看着主人呜咽。它那由弹性极好的材料制成的柔软皮毛,完全可以给人以真实狗狗的手感与温度。而其中的变形材料会在设定的时间内变形,可分离的三维像素重组为所需的形状,让狗狗悄悄地变大,也让主人体会一种狗狗在慢慢长大的感觉。

如果你需要狗狗平时为你做点家务事,没问题,你可以在程序里面预设你的需求。于是,帮你衔来拖鞋、去超市买饮料、去菜场买菜,对于这种智能化的宠物犬来说简直是小菜一碟。更美妙的是,它叼过的物体一点儿口水也没有!

看家护院?那就更是它的拿手好戏了。它不怕冷,只要电池电量充足,它随时在线;它也不怕累,你睡觉了,它不像血肉之躯的狗狗那样也会钻进自己的小窝做做美梦,它可以不分昼夜地替你瞪大眼睛留意四周的动静;它还可以通过接收超声波、次声波及真实狗狗不能识别的电磁波,监控到周边你根本无法感知的突发事件!

你想它会像狗狗一样狼吞虎咽地吃好吃的?当然可以,给它预设程序!有了程序的驱动,它不但能津津有味地大吃大喝,而且还不会给你担任“铲屎官”的机会,因为它不需要消化和排泄,它只会将吃下去的狗粮按照你的需要原封不动地放到包装盒里,留着你下次再喂它。这样多好,既省钱,又享受到狗狗对你无比需要的感觉!

出去遛狗要牵绳?不需要的,因为预设程序中可以限制它乱跑乱撞,让它完全按照你的意思在你身边蹦蹦跳跳。不过,你要是非得体会一把牵绳遛狗的快乐,同样可以在预设程序里给它设定可以随意乱跑的内容。于是,它一样会在小区里大摇大摆地晃悠。当然,如果你后悔了,删除程序即可!

意义重大

对于有特殊需要的群体来说,4D打印狗狗的意义更为重大。比如导盲犬,4D打印出的导盲犬不但可以实现真实导盲犬的功能,更能通过植入程序实现全天候、全方位“眼睛”的功能。它不会因为饥渴而被街边的美食诱惑,不会因为炎热与寒冷而“罢工”,还会计算出障碍物与盲人的距离,在危险时及时将盲人拦下。它在植入程序的地图指引下,可以引导盲人到达它从来没有去过的地方。它完全可以听懂盲人的话,它还可以与盲人来一次在人类语言基础上的“人狗”对话。甚至在盲人不开心的时候,它还可以讲几个笑话逗盲人哈哈大笑。

再比如4D打印的搜救犬,优越的性能更是普通狗狗所不能比的。它可以与导航系统无缝对接,根本不需要考虑环境的优劣。只要给它一个地址,它就会毫不犹豫地冲向现场。因为各部件可分解成三维像素,三维像素也可聚集形成更大的可编程部件,所以它可以根据现场通道、缝隙的宽窄与大小而随意改变自己的形状与柔软度,顺利到达被困人员的身边,实现对等待救援人员的精准定位与救助。

如此可爱的4D打印狗狗一旦问世,要不要给你来一群,为你的生活增添乐趣?

(责任编辑:陆艳)

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