Ce este tipărirea 4D și a 4-a dimensiune?

Anul acesta, imprimarea 3D a împlinit 30 de ani și a devenit una dintre tehnologiile cu cea mai rapidă creștere, cu oportunități nesfârșite. Prețul imprimării 3D a scăzut sub 1.000 de dolari și recent o companie chineză a lansat primul scaner și imprimantă personală 3D la prețuri accesibile din lume.

Ce este 4^a dimensiune în imprimarea 4D?

Acum, cercetătorii lucrează la materiale „inteligente” care pot schimba forma singuri și, prin urmare, imprimarea 3D se mută în următoarea dimensiune, adică imprimarea 4D (cunoscută și sub denumirea de fabricație aditivă adaptivă).

Imprimarea 4D este un termen popular recent creat, care poate fi atribuit unui obiect care își schimbă forma în timp. Imprimarea 4D adaugă timp lungimii, lățimii și înălțimii obiectelor. Odată cu adăugarea timpului (un stimul), obiectele capătă capacități de adaptare și auto-evoluție.

Deși acest concept nu este nou, interesul prezentat de oamenii de știință pentru a produce obiecte tipărite 4D este acum în creștere. Aliajul cu memorie de formă este odată o astfel de tehnologie în care o schimbare de temperatură stimulează o schimbare de formă. Alte procese includ utilizarea fluidelor sub presiune, polimeri electroactivi, substanțe chimice și răspunsul materialelor „inteligente” la lumină.

Citiți aici acoperirea noastră specială privind imprimarea 3D și noile progrese: Știri de imprimare 3D de fossBytes.

Ce cercetări se fac în prezent?

Recent, studioul de proiectare Nervous System, Massachusetts a dezvoltat o rochie complet purtabilă, imprimată într-o singură bucată, utilizând tehnologia de imprimare 4D.

Cercetătorii de la MIT, Autodesk și Stratasys lucrează la unele materiale secrete pentru a dezvolta aplicații de imprimare 4D noi și fezabile din punct de vedere economic. Acestea combină diferite tipuri de polimeri și fibre care au capacitatea de a schimba forma ca răspuns la un stimul precum căldura sau apa. Skylar Tibbits de la Massachusetts Institute of Technology conduce această cercetare împreună cu Stratasys, care este o companie de producție digitală în domeniul imprimării 4D.

„Am întrebat dacă putem imprima lucruri care schimbă forma și schimbă proprietățile pentru a ne comporta în moduri precise programate. O numim 4D pentru că adaugă timp (considerată a patra dimensiune), mai degrabă decât imprimarea obiectelor statice ”, a spus Tibbits.

Cercetătorii au folosit două materiale pentru a crea obiecte imprimate 3D cu proprietăți adaptative. Unul este un material absorbant de apă, care este o formulă dezvoltată de Stratasys și este un secret. Celălalt este un plastic rigid într-o stare rigidă. Au creat o rețea pătrată de 15 x 15 inch din materialul absorbant de apă și poate produce structuri geometrice complexe.

Dr. Dan Raviv de la MIT Media Lab spune: „Abordarea noastră a fost de a imprima structuri 3D folosind materiale cu proprietăți diferite: unul care a rămas rigid și altul care a extins până la 200% din volumul său original. Materialele în expansiune au fost plasate strategic pe structura principală pentru a produce îmbinări care se întindeau și se pliau ca un pai îndoit atunci când sunt activate de apă, formând o gamă largă de forme. De exemplu, s-a arătat că o formă tipărită 3D care seamănă cu inițialele MIT evoluează într-o altă formațiune care seamănă cu inițialele SAL. ”

Ce urmează?

Există o gamă largă de aplicații și produse care se pot adapta la căldură sau umiditate pentru a îmbunătăți funcționalitatea. Aplicațiile includ haine sau încălțăminte care își schimbă forma reacționând la schimbările de mediu. Imprimarea 4D poate fi utilizată și pentru materiale auto-deformate preprogramate în industria de îngrijire a sănătății care pot fi implantate în corpul uman. Dr. Raviv spune, „pentru lucrurile care intră în interiorul corpului, vrem să mergem de 10 până la 100 de ori mai mici. Pentru electrocasnice, vrem să mergem de 10 ori mai mari. ”

3D face deja titluri în fiecare zi și adaugă cele 4^a dimensiunea timpului poate produce unele rezultate uimitoare în viitor.

Via: Articolul Conversației lui Dan Raviv, postdoctorat la Massachusetts Institute of Technology

  Citiți acoperirea noastră specială privind imprimarea 3D și noile progrese aici: Știri de imprimare 3D de fossBytes.