1962年，美國上演了一部火爆的科幻卡通劇：《杰森一家》（The Jetsons）。在劇中，機(jī)器人、外星人、全息圖，以及各種異想天開、五花八門的小發(fā)明滿足了那個(gè)時(shí)代的人們對(duì)未來，或者另一個(gè)時(shí)空的各種想象。

    想象的魅力在于，當(dāng)時(shí)看似遙不可及的事物可能會(huì)以超乎想象的速度變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。就像這部劇中的智能手表、平板電腦、3D打印已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，而且充滿未來感的飛行汽車也正在向我們駛來。

    想象的魅力在于，當(dāng)時(shí)看似遙不可及的事物可能會(huì)以超乎想象的速度變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。就像這部劇中的智能手表、平板電腦、3D打印已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，而且充滿未來感的飛行汽車也正在向我們駛來。

    近期，工程與制造技術(shù)公司ARCONIC發(fā)起了一場(chǎng)新的“The Jetsons”活動(dòng)，公司工程師與幾位未來學(xué)家，以及華裔電影導(dǎo)演林詣彬（Justin Lin）等一起分享了他們對(duì)1962年之后的100年，也就是2062年的愿景。實(shí)踐者、理論家、藝術(shù)家……這樣的組合本身就非常有趣，也非常鮮明地體現(xiàn)了科技的發(fā)展需要大膽的想象，以及藝術(shù)家般的創(chuàng)意思維。

    在這些愿景中，高速空中旅行是一種常態(tài)；3D打印的自清潔摩天大樓能夠高達(dá)數(shù)英里；建筑不僅為我們提供居住空間，還為我們提供食物；在火星上就地取材，3D打印零部件；自適應(yīng)的交通系統(tǒng)……所有這些場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)都將有賴于新材料、先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。

    在這些愿景中，高速空中旅行是一種常態(tài)；3D打印的自清潔摩天大樓能夠高達(dá)數(shù)英里；建筑不僅為我們提供居住空間，還為我們提供食物；在火星上就地取材，3D打印零部件；自適應(yīng)的交通系統(tǒng)……所有這些場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)都將有賴于新材料、先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。

    同時(shí)，特別值得關(guān)注的是：不管是汽車、建筑，還是飛機(jī)的建造，都將在很大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)大自然的模仿。畢竟，大自然是人類*好的老師。

    一、未來的成形技術(shù)

    下一代超輕鋁鋰合金。鋁鋰合金比傳統(tǒng)鋁合金材料更輕，更堅(jiān)固，能夠有效降低車輛重量，提高能源效率。

    下一代超輕鋁鋰合金。鋁鋰合金比傳統(tǒng)鋁合金材料更輕，更堅(jiān)固，能夠有效降低車輛重量，提高能源效率。

    有機(jī)形體設(shè)計(jì)。有機(jī)形體設(shè)計(jì)源于對(duì)大自然的模仿，通過光滑的曲線和特征模仿了生物有機(jī)形態(tài)，能夠有效減少阻力。

    鈦鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。鈦鋁合金零部件比傳統(tǒng)的超級(jí)（耐高溫）合金部件輕50%，能帶來更高的燃油效率。

    二、未來的空中旅行

    多材質(zhì)3D打印零部件。鈦、鎳、鋁制3D打印結(jié)構(gòu)將用于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)以及飛機(jī)的機(jī)身、窗框、機(jī)翼等，為設(shè)計(jì)與性能提升帶來更多可能。

    多材質(zhì)3D打印零部件。鈦、鎳、鋁制3D打印結(jié)構(gòu)將用于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)以及飛機(jī)的機(jī)身、窗框、機(jī)翼等，為設(shè)計(jì)與性能提升帶來更多可能。

    仿生空氣動(dòng)力學(xué)表面技術(shù)。模仿自然的表面技術(shù)能夠增強(qiáng)空氣動(dòng)力學(xué)性能，例如模仿鯊魚皮膚表面的“微溝槽”，正是這種表面能夠讓鯊魚在水中快速滑行。

    推力矢量、超音速推進(jìn)系統(tǒng)。推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)推力方向與飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)表面方向的夾角（以提升飛機(jī)機(jī)動(dòng)性及增大航程）；具有數(shù)倍于音速推力速度的超音速發(fā)動(dòng)機(jī)將使高速的航空旅行成為可能。

    三、未來的汽車

    有機(jī)金屬粘結(jié)技術(shù)。Arconic的A951表面處理技術(shù)是一個(gè)有機(jī)的，環(huán)境友好型的粘結(jié)技術(shù)，解決了鋁和鋁，以及鋁與其他金屬之間的粘接難題。這為輕質(zhì)、鋁合金汽車提升性能和燃油效率打開了一扇新的大門。

    有機(jī)金屬粘結(jié)技術(shù)。Arconic的A951表面處理技術(shù)是一個(gè)有機(jī)的，環(huán)境友好型的粘結(jié)技術(shù)，解決了鋁和鋁，以及鋁與其他金屬之間的粘接難題。這為輕質(zhì)、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(shè)計(jì)。3D打印允許更大的設(shè)計(jì)自由度，為更多幾何形狀在汽車底盤設(shè)計(jì)中的應(yīng)用打開了一扇大門。3D打印技術(shù)可集成流線型設(shè)計(jì)，簡化制造過程，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)完整性。

    超級(jí)成型合金。采用Arconic的Micromill技術(shù)制造汽車鋁合金，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(shí)提供更大的設(shè)計(jì)靈活性和車輛性能。

    四、未來摩天大樓

    節(jié)能、保護(hù)性結(jié)構(gòu)技術(shù)。Arconic的突破性技術(shù)以增強(qiáng)高的熱性能表現(xiàn)來滿足能源效率與彈性提升的需求，以增強(qiáng)抵抗颶風(fēng)等自然災(zāi)害的能力。在這種情況下，高達(dá)3英里、真正直聳云霄的摩天大樓并非沒有可能。

    節(jié)能、保護(hù)性結(jié)構(gòu)技術(shù)。Arconic的突破性技術(shù)以增強(qiáng)高的熱性能表現(xiàn)來滿足能源效率與彈性提升的需求，以增強(qiáng)抵抗颶風(fēng)等自然災(zāi)害的能力。在這種情況下，高達(dá)3英里、真正直聳云霄的摩天大樓并非沒有可能。

    活性自清潔涂層技術(shù)。Atconic的EcoClean表面處理技術(shù)能夠讓建筑面板更有效地利用太陽能、水蒸氣與氧氣來實(shí)現(xiàn)自清潔，并清潔周圍的空氣。

    有機(jī)體外形。3D打印建筑材料能夠建造更多向大自然吸取靈感的有機(jī)體形狀建筑。

    五、未來太空探索

    集成到承載結(jié)構(gòu)的太陽能推進(jìn)系統(tǒng)。3D打印太陽能電池集成到承載結(jié)構(gòu)表面，就像探測(cè)器的結(jié)構(gòu)和懸架，意味著太陽能電池板有兩項(xiàng)工作：產(chǎn)生電力與承受荷載。

    集成到承載結(jié)構(gòu)的太陽能推進(jìn)系統(tǒng)。3D打印太陽能電池集成到承載結(jié)構(gòu)表面，就像探測(cè)器的結(jié)構(gòu)和懸架，意味著太陽能電池板有兩項(xiàng)工作：產(chǎn)生電力與承受荷載。

    動(dòng)態(tài)隔熱涂層。動(dòng)態(tài)隔熱涂層意味著涂層性能隨著外部環(huán)境的改變而改變。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)熱時(shí)，涂層會(huì)保護(hù)物體免受太陽能的危害。當(dāng)氣溫轉(zhuǎn)涼時(shí)，能夠使其免受冰凍之害。

    3D打印無充氣輪胎。增材制造、無充氣、有彈性的輪胎可能會(huì)終結(jié)對(duì)懸掛系統(tǒng)的需求。理想的材料將是高強(qiáng)度和輕質(zhì)的完美結(jié)合，鋁和鋁鋰合金將是*佳的材料選擇之一。

    六、飛行汽車

    處于汽車與航空工業(yè)的交叉點(diǎn)之上，能否生產(chǎn)出可以載人的自動(dòng)駕駛無人機(jī)？強(qiáng)勁的超級(jí)電容與電池能否讓機(jī)器飛起來，并且通過小型燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)充電？附加控制與阻力的減輕可能會(huì)以等離子體反應(yīng)器的形式來實(shí)現(xiàn)。

    處于汽車與航空工業(yè)的交叉點(diǎn)之上，能否生產(chǎn)出可以載人的自動(dòng)駕駛無人機(jī)？強(qiáng)勁的超級(jí)電容與電池能否讓機(jī)器飛起來，并且通過小型燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)充電？附加控制與阻力的減輕可能會(huì)以等離子體反應(yīng)器的形式來實(shí)現(xiàn)。

    七、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

    如果信息與圖像的顯示不再局限于屏幕？增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)有望成為日常生活中更大的部分，幫助我們工作、學(xué)習(xí)、娛樂以及溝通。

    如果信息與圖像的顯示不再局限于屏幕？增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)有望成為日常生活中更大的部分，幫助我們工作、學(xué)習(xí)、娛樂以及溝通。

    八、建筑

    3D打印與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化正在變得可行，而我們見到的建筑將與今天的建筑迥異。少數(shù)的建筑仍然看起來像盒子或矩形，更多的建筑將與自然界的有機(jī)形態(tài)類似。建筑師將傾向于自由自在地像藝術(shù)家一樣思考，而更少像工程師。

    3D打印與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化正在變得可行，而我們見到的建筑將與今天的建筑迥異。少數(shù)的建筑仍然看起來像盒子或矩形，更多的建筑將與自然界的有機(jī)形態(tài)類似。建筑師將傾向于自由自在地像藝術(shù)家一樣思考，而更少像工程師。

    九、綠色空間

    隨著城市中的人口越來越多，綠色空間能否融入到建筑中，幫助我們放松，并為我們生產(chǎn)食物？堅(jiān)固、輕質(zhì)的材料，以及能夠?qū)�結(jié)構(gòu)中生物物質(zhì)與水進(jìn)行管理的結(jié)構(gòu)涂層都是至關(guān)重要的。

    隨著城市中的人口越來越多，綠色空間能否融入到建筑中，幫助我們放松，并為我們生產(chǎn)食物？堅(jiān)固、輕質(zhì)的材料，以及能夠?qū)�結(jié)構(gòu)中生物物質(zhì)與水進(jìn)行管理的結(jié)構(gòu)涂層都是至關(guān)重要的。

    十、火星漫游

    我們中的許多人在50年內(nèi)都會(huì)進(jìn)行火星旅行，先進(jìn)材料與增材制造會(huì)為這一使命提供重要貢獻(xiàn)。理論上來講，從火星表面的礦物中就地取材，我們或許能在火星上3D打印出部分關(guān)鍵零部件，從而免去從地球上運(yùn)輸材料的麻煩。

    我們中的許多人在50年內(nèi)都會(huì)進(jìn)行火星旅行，先進(jìn)材料與增材制造會(huì)為這一使命提供重要貢獻(xiàn)。理論上來講，從火星表面的礦物中就地取材，我們或許能在火星上3D打印出部分關(guān)鍵零部件，從而免去從地球上運(yùn)輸材料的麻煩。