4d printer

Unatoč činjenici da se 3D ispis još uvijek smatra novom tehnologijom, programeri sa Sveučilišta Harvard dokazali su da se napredak ubrzano razvija. Tim znanstvenika uzeo je 3D printer kao osnovu i dodao četvrtu dimenziju.

4D printer: što je to

Pod “4D printerom” ne mislimo na korištenje 3 dimenzije (X, Y, Z) za ispis stvarnih objekata, već također na korištenje četvrte dimenzije – vremena (T).

Ako tiskanim objektima dodate posebne materijale koji mogu reagirati na vanjske čimbenike - na primjer, hladnoću, vodu - tada se ti objekti mogu kretati i mijenjati oblik tijekom vremena, poput ljudskih mišića.

Kako radi 4D printer?

4D ispis je najnovija tehnologija koja se temelji na 3D ispisu. Poboljšanje se sastoji od dodavanja međusloja "pametnog" materijala tijekom ispisa koji je sposoban apsorbirati vlagu.

U ovom slučaju vlaga je izvor energije za povećanje volumena materijala nakon printanja na 3D printeru. Glavni predmet prvo se obrađuje na pisaču, a zatim se uz pomoć vode mijenja i dobiva željeni oblik.

Referenca! Ove inovacije omogućuju ispis bilo kojeg artikla u relativno kratkom vremenu. “Vrijeme” je 4. dimenzija.

Što se može isprintati na 4D printeru

Harvardski laboratorij ispisao je mnogo različitih predmeta koji mogu poprimiti željeni oblik ili se sami sastaviti. Znanstvenici su demonstrirali samovezivanje vezica i namještaj koji se sam rasklapa. Nova tehnologija koristi se i u druge svrhe.

Zaštita svemirskih satelita

NASA-ini su znanstvenici pomoću 4D printera izradili posebnu metalnu tkaninu koja štiti satelite od oštećenja, a potrebna je i za izradu elastičnih antena.

Ovo je vrsta "verižne pošte" od srebra s dodatkom nekih drugih metala. Tkanina se može sabijati, rastezati i savijati. Unatoč svojoj elastičnosti, materijal se vrlo teško kida. Planirano je da će u budućnosti sateliti prije ulaska u orbitu biti omotani tom tkaninom ili će tim materijalom biti zaštićena svemirska odijela i svemirske stanice.

Vojna tehnologija

4D printanje koristit će se u kemijskom području iu proučavanju znanosti o materijalima za obrambenu industriju. 4D printer omogućuje ispis novih biokemijskih senzora, materijala i komponenti za čipove.

Referenca! Trenutno je napredak otežan nedostatkom jeftinih uređaja koji mogu proizvesti ispise objekata visoke rezolucije (otprilike 1000 puta tanji od ljudske vlasi).

Upotreba u medicini

Kirurzi iz Shaanxija (Kina) uspješno su izveli složenu operaciju dušnika koristeći tehnologiju 4D printanja. Pacijentu su ugradili trahealni stent koji mu je omogućio da drži dišne ​​organe otvorenima. Za izradu stenta korišten je biološki materijal polikaprolakton koji se s vremenom otapa - razgradnja u ljudskom tijelu događa se unutar tri godine.Kirurzi su prethodno izračunali vrijeme otapanja otisnutog stenta, a pacijent neće morati proći posebnu operaciju uklanjanja.

Otprilike sličan incident dogodio se u Americi. Garrett Peterson rođen je s bronhomalacijom, stanjem u kojem su zglobovi vrlo mekani.

Vrlo je moguće da će novi biomaterijali ispisani na 4D printeru vrlo brzo ići daleko dalje od patologija dišnog sustava. Već se provode istraživanja u smislu obnove lica.

Općenito, mnogi znanstvenici koji rade na području 4D printanja predviđaju brzi rast objekata i biomaterijala korištenjem moderne metode printanja u roku od 5-6 godina