2062：新材料與先進製（zhì）造技術構（gòu）造的新世界
點擊（jī）量（liàng）：470 發布時間：2017-03-21 作（zuò）者：快猫视频APP下载安装（上海）增材製造技（jì）術有限公司
1962年，美國上演了一（yī）部火爆的科（kē）幻卡通劇：《傑森一家》（The Jetsons）。在劇中，機器人、外星人、全息（xī）圖，以及（jí）各（gè）種異想天開、五花八（bā）門的小發明滿足了那個時代（dài）的人們對未來，或者另一個時空（kōng）的各種想象。
想象的魅力在於，當時看似遙不可及的（de）事物可能會以超乎（hū）想象的（de）速度變為現實。就像這部劇中的智能手表、平板電腦（nǎo）、3D打印已經（jīng）成為現實，而且充滿未（wèi）來感的飛行汽車也正在向我們駛來。
近期，工程與製造技術公司ARCONIC發（fā）起了一場新的“The Jetsons”活動，公司工程師與幾位未來學家（jiā），以及華裔電影（yǐng）導演林（lín）詣彬（Justin Lin）等一起分享了他們對1962年之後的（de）100年，也就（jiù）是（shì）2062年的願景。實踐者、理論家、藝術家……這樣（yàng）的組（zǔ）合本身就非常有趣，也非常鮮明地體現了（le）科技的發展需（xū）要大膽的想象，以及藝術家般的創（chuàng）意思維。
在（zài）這些願景中（zhōng），高速空中旅行是（shì）一種常態（tài）；3D打印（yìn）的（de）自清潔摩天大樓能夠高達數（shù）英裏；建築不僅為我們提供居住空間，還為我（wǒ）們提供食物；在火星上就地取材，3D打印零部（bù）件；自適應的交通（tōng）係統（tǒng）……所有這些場景的實（shí）現（xiàn）都將有賴於新材料、先進製造技術的（de）發展。
同時，特別值得關（guān）注（zhù）的是：不管是汽車、建（jiàn）築，還是飛機的建造，都將在很大程度上實現對大自（zì）然的模仿。畢竟，大自然是人類最好的老師。
一、未來的成形（xíng）技術
下一代（dài）超輕鋁鋰合金。鋁鋰合金比傳統鋁合金材料更輕，更（gèng）堅固（gù），能夠有效降低車輛重量（liàng），提高能源效率。
有機形體（tǐ）設計。有（yǒu）機形體設計源於對大自然的模仿，通過（guò）光滑的曲線和特征模仿了生物有機形態，能夠有效減（jiǎn）少阻力（lì）。
鈦鋁合金發動機零部件。鈦鋁（lǚ）合金零部件（jiàn）比傳統的超級（耐高溫）合（hé）金部件輕50%，能帶來（lái）更（gèng）高的燃油效率。
二、未來的空中旅行
多材質3D打（dǎ）印零部件。鈦、鎳、鋁製（zhì）3D打印結構（gòu）將用於噴氣式發動（dòng）機以（yǐ）及飛機的（de）機身、窗框、機翼（yì）等，為設計與性能（néng）提升帶來更多可能。
仿生空氣動力（lì）學表麵技（jì）術。模（mó）仿自然的（de）表麵（miàn）技術能夠（gòu）增強空氣動力學性能，例如（rú）模仿鯊魚皮膚表麵的“微溝槽”，正是（shì）這種表麵能夠讓鯊魚在水中快速（sù）滑行。
推力矢量、超（chāo）音速推進係統。推力矢量發動機可以控（kòng）製發動機推力方向與飛機（jī）空氣動力學（xué）表麵方向的夾角（以提升飛機機動性及增大航程）；具有數倍於音速（sù）推力速度的超音速（sù）發動機將使高速（sù）的航空旅行成為可能。
三、未來的汽車
有機金（jīn）屬粘結技術。Arconic的A951表麵處理（lǐ）技術是一個有機的，環（huán）境（jìng）友（yǒu）好型（xíng）的（de）粘結技術，解決了鋁和鋁（lǚ），以及鋁與其他金（jīn）屬之間的粘接（jiē）難題。這為輕質、鋁合金汽車提升性（xìng）能（néng）和燃油效（xiào）率打開了一扇新的大門。
3D打（dǎ）印集成汽車底盤設計。3D打印允許（xǔ）更大（dà）的設計自由（yóu）度，為更多幾何形狀在汽車底盤設計中的應用打開了一扇大門。3D打印技術（shù）可集成流線型設（shè）計，簡（jiǎn）化製造過程，增強結（jié）構完整性。
超級成型合金。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（qiáng）度和耐久性的同時提供更大的設計靈（líng）活性和車輛（liàng）性能。
四、未來摩天大樓
節（jiē）能、保護性結構技術。Arconic的突破性技術（shù）以增強高（gāo）的熱性能表現來滿足能源效率與彈性提升的需求，以增（zēng）強抵抗（kàng）颶風等自然災害的能（néng）力。在這種情況下，高達3英（yīng）裏、真正直聳雲霄的摩天大（dà）樓（lóu）並非沒有可能。
活（huó）性自清潔塗（tú）層技術。Atconic的EcoClean表麵處（chù）理技術能夠讓建築麵板更（gèng）有（yǒu）效地（dì）利（lì）用（yòng）太陽能、水蒸氣與氧氣來實（shí）現自清潔，並清潔周圍的空氣。
有機體外形。3D打印建築材料能夠建（jiàn）造（zào）更多向大自然吸取靈感的有機體形狀建築（zhù）。
五、未來太空探索
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到承載結構（gòu）表麵，就像探測器的（de）結構（gòu）和（hé）懸架，意味著太陽能（néng）電池板有兩項工作：產生電力（lì）與承受荷載。
動態隔（gé）熱塗（tú）層。動態隔熱塗層意味著塗層性能隨著外部環境的改變而改變。當溫度轉熱（rè）時，塗層會保（bǎo）護物體免受太陽能的危害。當氣（qì）溫轉涼時，能夠使（shǐ）其免受冰凍之害（hài）。
3D打印無充氣輪胎。增材（cái）製（zhì）造、無充氣、有（yǒu）彈性的輪胎可能會終結（jié）對懸掛係統的需求。理想的材料將是高強度和輕質的（de）完（wán）美結合，鋁和鋁鋰合金將是最佳的材料選擇之一。
六、飛行汽車
處於（yú）汽車與航空工業（yè）的（de）交叉點之（zhī）上，能否生產出可以載（zǎi）人（rén）的自（zì）動駕駛無人機（jī）？強勁的超級電容與電（diàn）池能（néng）否讓機器飛起來，並且通過（guò）小型燃（rán）氣渦輪發電機充電？附加控（kòng）製與阻力的（de）減輕可能會以等離子體（tǐ）反應器的形式來實現。
七、增強現實技術
如果（guǒ）信息與圖像的顯（xiǎn）示不再局限（xiàn）於屏幕？增強現實（shí）與虛擬現實有望成（chéng）為日常（cháng）生活中更大的部分，幫助我們工作、學習、娛樂以及溝通。
八、建築（zhù）
3D打印與拓撲結構優化正在變得可行，而我們見到的建（jiàn）築將與今天的建築迥異（yì）。少數的建築仍然看起來（lái）像盒（hé）子或矩形，更多的建築將（jiāng）與自然界的有機形態類似。建築師將傾向於自由自在地像藝術家一樣思考，而更（gèng）少像工程師。
九、綠色空間
隨（suí）著城市中的人口越來越多（duō），綠色空間能否融入到建築中，幫助（zhù）我們放鬆，並為我們生（shēng）產食物？堅固、輕質的材料，以及能夠對結構中生（shēng）物物質與水（shuǐ）進行管理的結構塗層都是至關重要的。
十、火星漫（màn）遊（yóu）
我們（men）中的許多人在50年內都會進行火星旅行，先進材料（liào）與增（zēng）材製造會為這一使（shǐ）命（mìng）提供重要貢（gòng）獻。理論上（shàng）來講，從火星表麵的礦（kuàng）物中就地取材，我們或許能在火星上3D打印出部（bù）分關鍵零部件，從（cóng）而免去從地球上運輸材料的麻煩。
十一、大數據
在未來，無論是飛機、自動駕駛車輛還是建築，都會有內置（zhì）的傳感器來（lái）持續監控外部環境，識別危險信號。比如當整體中的（de）一部分運行失效，中央係統能夠警告所有處於類（lèi）似運行狀（zhuàng）態的其他車輛。
