MIT自组装实验室在开发智能手机自组装技术

关于制造业的未来，Skylar Tibbits有一些十分激进的想法。

“如果你站在人类的尺度之外看看事物是如何制造的——看看DNA、细胞和蛋白质，然后再站在行星的尺度行看一下——宇宙万物都是通过自组装完成的。”他说。“但是在人类尺度上，却恰恰相反，我们制造出部件，然后迫使它们组装在一起。”

Tibbits是麻省理工学院MIT）建筑系的一位研究科学家，但他的研究内容跟建筑关系不大。在MIT，他一直在开发可以通过编程来自行组装的材料和对象。2011年，他建立了一个实验4D打印的实验室，使用3D打印机来制造可以生长和改变自己的材料。从那时起，由Tibbits及其合作伙伴Jared Laucks管理的自组装实验室就收到了美国国防部高级研究计划局DARPA）提供的资金去实验一系列可以通过编程进行自我构建的材料。比如，他们想出了可以自我组装的扁平封装家具，以及可以让运动鞋自动系鞋带的织物等。

如今，通过与设计师Marcelo Coelho的合作，Tibbits将要把自己的研究用于消费电子类产品。Marcelo Coelho在剑桥拥有一个自己同名的实验室。

据天工社了解，这一项目目前仍处于起步阶段，他们的目标是探索如何用几个部件、一个能量源和正确的相互作用，让一部手机可以“打造自己”，这中间无需人类甚至自动化科技。据认为，这一项目不仅在一个实用水平上展示了Tibbit在自组装方面的研究，而且它也可能对制造业产生重大影响。

据悉，这个项目的源起是MIT教授David Mellis DIY手机的一次尝试，Mellis教授使用一系列开源代码加上200美元的零部件组装出了一部具有基本功能的手机。后来Mellis将这个项目做成了一个工具包，引发了Tibbit和他的团队的思考：“我们能够让它们自行组装吗？”

实际上，在Mellis发布DIY手机的几年前，Tibbits和他的实验室就有了一个自组装手机的粗糙原型。它是由6个部件组成的，可以组装成两个不同的手机。这些部件被放入一个滚筒装置里，不停地振动旋转，直到这些部件组合成手机，根据滚筒装置的速度，它可以在一分钟之内组装完成。下面就是这个自组装的视频：

整个过程看起来十分简单——要比大多数自动化装配技术简单得多——但是要实现它可不是那么容易的。第一，滚筒装置的旋转速度要足够快，才会是部件相互碰撞，但也不能太快，否则很容易破损；其次，这些部件本身需要设计一系列的锁钥机制，使得部件之间可以正确连接，并阻止错误的连接；最后，需要有专门的设计让这些部件连接起来后变得牢固，就像胶或尼龙搭扣那样。在这里Tibbits的团队使用的是磁铁。

据天工社所知，Tibbits和他的团队从2013年开始就一直致力于这方面的研究，而且对其进行实验和改进也有了大约一年的时间。目前这一技术的成本很低，而且也经过了简化，但是对于Tibbits来说最令人兴奋的是理论上它是完全可以用于规模生产的。上面所有的环节都可以被优化：比如您可以使用不同的旋转或摇摆速度，然后扔进去1吨的部件以进行快速组装。在实验室里，他们在旋转装置上添加了泡沫衬里以避免碰撞，不过Tibbits称他们仍然有改进的余地。

对于在制造业的应用，Tibbits说，目前公司一般会通过两种方式来保持低成本：转移至海外劳动力或自动化。无论哪种方式都会减少就业机会。尽管自组装方法对于就业机会来说不会有什么帮助，但是它能够以更低的成本实现自动化。

最令人兴奋的是该技术在设计方面的应用。“现在电话都是预先定好的，固定的。”Tibbits说：“但想象一下，当你把不同的手机部件放在一起让它们自行组装——它们有可能出现不同的功能组合。”听上去用户好像在摇色子。“到目前为止，我们还只触及到它的表面。”Tibbits补充说。