4d printer

På trods af at 3D-print stadig betragtes som en ny teknologi, har udviklere fra Harvard University bevist, at fremskridtet er i hastig udvikling. Et team af videnskabsmænd tog en 3D-printer som grundlag og tilføjede en fjerde dimension.

4D-printer: hvad er det

Med "4D-printer" mener vi ikke at bruge 3 dimensioner (X, Y, Z) til at printe rigtige objekter, men også at bruge den fjerde dimension - tid (T).

Hvis du tilføjer specielle materialer til trykte genstande, der kan reagere på eksterne faktorer - for eksempel kulde, vand - så kan disse genstande bevæge sig og ændre form over tid, ligesom menneskelige muskler.

Hvordan fungerer en 4D-printer?

4D-print er den nyeste teknologi baseret på 3D-print. Forbedringen består i at tilføje et mellemlag af "smart" materiale under print, der er i stand til at absorbere fugt.

I dette tilfælde er fugt en energikilde til at øge volumen af ​​materialet efter udskrivning på en 3D-printer. Hovedobjektet behandles først af printeren, og derefter ændres det ved hjælp af vand og modtager den nødvendige form.

Reference! Disse innovationer gør det muligt at printe ethvert emne på ret kort tid. Det er "Tid", der er den 4. dimension.

Hvad kan udskrives på en 4D-printer

Harvard-laboratoriet har printet mange forskellige genstande, der er i stand til at tage den ønskede form eller selvsamle. Forskere har demonstreret selvbindende snørebånd og selvudfoldelige møbler. Den nye teknologi bruges også til andre formål.

Beskyttelse af rumsatellitter

Ved hjælp af en 4D-printer har NASA-forskere lavet et specielt metalstof, der beskytter satellitter mod skader, og som også er nødvendigt for at lave elastiske antenner.

Dette er en slags "ringbrynje" lavet af sølv med tilføjelse af nogle andre metaller. Stoffet kan komprimeres, strækkes og foldes. På trods af dets elasticitet er materialet meget svært at rive i stykker. Det er planen, at satellitter i fremtiden vil blive pakket ind med dette stof, før de går i kredsløb, eller rumdragter og rumstationer vil blive afskærmet ved hjælp af materialet.

Militær teknologi

4D-print vil blive brugt inden for det kemiske område og i studiet af materialevidenskab til forsvarsindustrien. En 4D-printer giver dig mulighed for at printe nye biokemiske sensorer, materialer og komponenter til chips.

Reference! I øjeblikket er fremskridt hæmmet af manglen på billige enheder, der kan producere højopløselige udskrifter af objekter (ca. 1000 gange tyndere end et menneskehår).

Brug i medicin

Kirurger fra Shaanxi (Kina) udførte med succes en kompleks luftrørsoperation ved hjælp af 4D-printteknologi. De installerede en tracheal stent i patienten, som gjorde det muligt for ham at holde sine åndedrætsorganer åbne. Til fremstilling af stenten blev der brugt det biologiske materiale polycaprolacton, som opløses over tid - nedbrydning i menneskekroppen sker inden for tre år.Kirurger har tidligere beregnet opløsningstiden for den printede stent, og patienten skal ikke gennemgå en særlig fjernelsesoperation.

En omtrent lignende hændelse fandt sted i Amerika. Garrett Peterson blev født med bronchomalaci, en tilstand, hvor leddene er meget bløde.

Det er meget muligt, at nye biomaterialer printet på en 4D-printer meget snart vil gå langt ud over åndedrætssystemets patologier. Der udføres allerede forskning i ansigtsrestaurering.

Generelt forudsiger mange forskere, der arbejder inden for 4D-print, den hurtige vækst af objekter og biomaterialer ved hjælp af den moderne printmetode inden for 5-6 år