Trots att 3D-utskrift fortfarande betraktas som en ny teknik har utvecklare från Harvard University bevisat att framstegen snabbt utvecklas. Teamet av forskare tog 3D-skrivaren som bas och lade till en fjärde dimension.
4D-skrivare: vad är det?
Med "4D-skrivare" avses användning av inte 3 dimensioner (X, Y, Z) för att skriva ut verkliga objekt, men också den fjärde dimensionen - tid (T).
Om du lägger till speciella material till tryckta föremål som kan svara på yttre faktorer - till exempel kallt, vatten - kan dessa objekt flytta och ändra form över tid, som en persons muskler.
Hur 4D-skrivare fungerar
4D-utskrift är den senaste tekniken baserad på 3D-utskrift. Förbättringen är att vid utskrift läggs ett mellanlager av "smart" material som kan absorbera fukt.
I detta fall är fukt en energikälla för att öka mängden material efter utskrift på en 3D-skrivare. Huvudämnet behandlas först av skrivaren, och sedan med hjälp av vatten förändras det och får den önskade formen.
Hjälp! Dessa innovationer gör det möjligt att skriva ut alla objekt på ganska kort tid. Precis "Time" är den fjärde dimensionen.
Vad kan skrivas ut på en 4D-skrivare
Harvard Laboratory har tryckt många olika föremål som själva kan ta den form som krävs eller monteras själva. Forskare demonstrerade självbundna skosnören och fällde möbler på egen hand. Ny teknik används också för andra ändamål.
Rymdsatellitsskydd
Tack vare en 4D-skrivare tillverkade NASA-forskare ett speciellt metallväv som skyddar satelliter från skador och krävs också för tillverkning av elastiska antenner.
Detta är en slags "kedjepost" gjord av silver med tillägg av vissa andra metaller. Tyget kan komprimeras, sträckas och vikas. Trots elasticiteten är materialet mycket svårt att riva. Det planeras att satelliter i framtiden kommer att packa detta tyg innan de går in i bana, eller med hjälp av material kommer de att skydda rymddräkter och rymdstationer.
Militär teknik
4D-tryckning kommer att användas inom det kemiska området och i studier av materialvetenskap för försvarsindustrin. Med 4D-skrivare kan du skriva ut nya biokemiska sensorer, material och tillbehör för chips.
Hjälp! Nu hindras framstegen av bristen på billiga enheter som kan skriva ut föremål med hög upplösning (ungefär 1000 gånger tunnare än människohår).
Använd i medicin
Kirurger från Shaanxi, Kina, har framgångsrikt utfört komplex kirurgi på luftrören med 4D-tryckteknik. De installerade en trakeal stent för patienten, vilket gjorde det möjligt för dem att hålla andningsorganen öppna. För framställning av stenten användes det biologiska materialet polykaprolakton, som löser sig över tid - nedbrytning i människokroppen sker inom tre år. Kirurger har tidigare beräknat upplösningstiden för den tryckta stenten, och patienten kommer inte att behöva utföra en speciell borttagningsoperation.
Ett grovt liknande fall inträffade i Amerika. Garrett Peterson föddes med bronkomalacia när lederna är mycket mjuka.
Det är möjligt att nya biomaterial som skrivs ut på en 4D-skrivare mycket snart kommer att gå längre än andningsvägarnas patologi. Redan bedriver forskning när det gäller återhämtning i ansiktet.
I allmänhet förutspår många forskare som arbetar inom området 4D-tryckning den snabba tillväxten av objekt och biomaterial inom den moderna tryckningsmetoden inom 5-6 år
Lämna Din Kommentar