3D печать превращается в 4D: вот что мы знаем до сих пор

Рекламное объявление

Конечно, вы слышали о 3D печать Что такое 3D-печать и как она работает?Представьте себе, если бы вы могли распечатывать трехмерные объекты прямо с принтера в вашем доме. Когда я был ребенком в начальной школе, я думал, что было бы здорово, если бы я мог печатать пиццу ... Подробнее Это печать объектов из таких материалов, как пластик, бетон и даже сталь. Но знаете ли вы, что технология существует с 1970-х годов?

Или, возможно, еще более удивительным является тот факт, что вскоре мы перейдем к следующему этапу этой технологии: 4D печати.

Трудно поверить, что технология существовала так долго, не говоря уже о том, что мы естественным образом продвигаемся к следующему этапу своего развития, но все это правда. Итак, что такое 4D печать? И чем он отличается от 3D-печати? Мы сломаем это для вас.

Что такое 4D печать?

Если вы сломаете его, 4D печать по сути такая же, как 3D печать. Вы все еще используете аддитивное производство для создания объектов используя мощные печатные машины

5 дешевых 3D-принтеров, которые вы можете купить сегодняНесколько лет назад даже самые дешевые 3D-принтеры были неудобно близки к отметке в 1000 долларов - теперь вы можете приобрести качественный 3D-принтер всего за 400 долларов. Подробнее эти объекты по-прежнему строятся с использованием одних и тех же основных материалов и выглядят одинаково.

Разница в том, как эти изготовленные объекты трансформируются с течением времени.

По сути, 4D-печать включает в себя создание объектов с материалами, которые в конечном итоге изменяются - иногда после реакции на различные свойства или триггеры, иногда просто сами по себе.

Благодаря использованию таких технологий, как сплав с памятью формы, готовый продукт может полностью трансформироваться или изменить форму. Например, объект, созданный из сплава с памятью формы, изменится после изменения температуры.

Эта технология может показаться неинтересной на бумаге, и при этом ее полезность не может быть сразу понятна, но ее приложения являются совершенно инновационными.

Каковы виды использования 4D-печати?

4D печать может использоваться для создания адаптивных объектов, аналогичных адаптивный веб-дизайн Нужен учебник по дизайну веб-сайтов? Используйте эти 10 удивительных ресурсовВеб-дизайн - это отличный навык, он позволяет создавать собственный сайт и может стать отличным путем к новой карьере. Вот как можно выучить основы. Подробнее , которые адаптируются к окружающей среде.

Представьте себе водопровод или трубы, которые могут расширяться и сжиматься, чтобы контролировать поток воды. Это может быть достигнуто путем использования 4D технологий печати, наряду с выбором подходящего материала для создания указанных объектов.

Скайлар Тиббитс, создатель концепции 4D печати, объясняет это лучше всего, описывая пару 4D печатных кроссовок:

«Если я играю в баскетбол, [кроссовки] адаптируются, чтобы больше поддерживать мои лодыжки. Если я пойду по траве, они должны отрастить шипы или стать водонепроницаемыми, если идет дождь. Конечно, ботинок не понимает, что вы играете в баскетбол, но он может сказать, какую энергию или какие силы применяет ваша нога. Это может измениться в зависимости от давления. Или это может быть изменение влажности или температуры ».

Он считает, что мы должны иметь возможность создавать объекты, которые адаптируются и изменяются в соответствии с нашими потребностями. Это можно сделать, создав кроссовки из материалов, которые реагируют на определенные спусковые механизмы или изменения окружающей среды.

Еще одно применение этой технологии - облегчить переноску крупных предметов, таких как укрытие или палатка. Когда вам нужно настроить объект, вы можете расширить его по требованию. Думайте об этом как о одежде, хранящейся в вакуумной упаковке, за исключением более инновационных масштабов.

В последнее время армия США на самом деле награжден грантом в университеты Гарварда, Питтсбурга и Иллинойса для изучения идеи создания самоорганизующихся объектов.

Печатные объекты 4D можно настроить, подвергая их воздействию таких факторов, как изменение давления, изменение влажности и температуры, изменение поверхности, изменение силы и многое другое. Опять же, это возможно благодаря использованию материалов, которые реагируют на эти свойства.

Это также объясняет, почему 4D-печать все еще находится в зачаточном состоянии и, как считается, находится в стадии разработки или эксперимента. Были напечатанные объекты 4D, но продвинутые творения, о которых мы здесь говорили, пока невозможны.

Когда 4D Printing станет популярным?

Трудно сказать, сколько времени пройдет до тех пор, пока потребители не смогут использовать в своих домах технологии 4D-печати, аналогичные 3D-печати. Одним из основных препятствий являются материалы, которые потребуются для печатных объектов 4D.

«Умные» объекты, созданные в процессе печати 4D состоят из многокомпонентных компонентов что-то, что было бы трудно воспроизвести дома, по крайней мере, на этом этапе.

Ученый материалов в Гарварде Дженнифер Льюис объясняет это лучше всего:

«Активным исследовательским группам, изучающим 4D-печать, требуется печатать несколько материалов вместе, причем один материал остается жестким, а другой меняет форму и действует как шарнир».

Мы готовы поспорить, что у большинства людей нет инструментов или ресурсов для создания многокомпонентных компонентов дома. Сейчас нам просто нужно подождать и посмотреть, что может предложить научный мир.

Будущее 4D-печати неизвестно

4D печать, без сомнения, звучит как крутая технология нового века, которой многие люди хотели бы пользоваться. Но достаточно ли потребности и достаточного количества людей, которые могли бы реально получить доступ к технологиям, чтобы это взлетело?

Пока еще рано говорить об этом, но если технология работает так, как мы того ожидаем, тогда ответ будет абсолютно положительным. Как только 4D-печать станет совершенной, мир увидит огромный сдвиг в способах проектирования и производства объектов и гаджетов.

С 3D печатью 5 удивительных приложений для 3D-печати, которые вы должны увидеть, чтобы поверитьЧто бы вы сделали с 3D-принтером? Если людям, разрабатывающим эти приложения, есть что сказать об этом, вы можете быть удивлены. Подробнее все от медицинских специалистов до архитекторы и дизайнеры нашли технологию полезной для аспектов их повседневной жизни. Как вы относитесь к 4D печати? Будет ли это так же практично или будет роскошной технологией для уловок?

Кредиты изображений: 3д принтер Александр Толстых через Shutterstock, Каик Роча, Библиотека CSM, Библиотека CSM, Financial Times и Schezar