Přestože 3D tisk je stále považován za novou technologii, vývojáři z Harvardské univerzity prokázali, že pokrok se rychle rozvíjí. Tým vědců vzal 3D tiskárnu jako základ a přidal čtvrtou dimenzi.
4D tiskárna: co to je
„Tiskárnou 4D“ se rozumí použití ne 3 rozměrů (X, Y, Z) pro tisk reálných objektů, ale také čtvrtý rozměr - čas (T).
Pokud k tištěným objektům přidáte speciální materiály, které mohou reagovat na vnější faktory - například chlad, voda - pak se tyto objekty mohou v průběhu času pohybovat a měnit tvar, například svaly člověka.
Jak funguje tiskárna 4D
4D tisk je nejnovější technologie založená na 3D tisku. Zlepšení spočívá v tom, že při tisku se přidává mezivrstva „inteligentního“ materiálu, který je schopen absorbovat vlhkost.
V tomto případě je vlhkost zdrojem energie pro zvýšení objemu materiálu po tisku na 3D tiskárně. Hlavní objekt je nejprve zpracován tiskárnou a poté pomocí vody se změní a získá požadovaný tvar.
Pomozte! Tyto inovace umožňují tisknout jakoukoli položku v poměrně krátkém čase. Je to čas, který je čtvrtou dimenzí.
Co lze vytisknout na 4D tiskárně
Harvardská laboratoř vytiskla mnoho různých předmětů, které samy mohou převzít požadovaný tvar nebo se sestavit. Vědci demonstrovali vázané tkaničky a skládací nábytek sami. Nová technologie se také používá pro jiné účely.
Ochrana kosmického satelitu
Díky 4D tiskárně vědci NASA vyrobili speciální kovovou tkaninu, která chrání satelity před poškozením, a je také nezbytná pro výrobu elastických antén.
Jedná se o druh „řetězové pošty“ ze stříbra s přídavkem některých dalších kovů. Tkaninu lze stlačit, natáhnout a složit. Navzdory elasticitě je materiál velmi obtížné roztrhat. Plánuje se, že v budoucnu satelity tuto látku zabalí dříve, než se vydají na oběžnou dráhu, nebo pomocí materiálu budou chránit skafandry a vesmírné stanice.
Vojenská technologie
4D tisk bude použit v chemickém oboru a ve studiu vědy o materiálech pro obranný průmysl. Tiskárna 4D umožňuje tisknout nové biochemické senzory, materiály a příslušenství pro čipy.
Pomozte! Nyní pokroku brání nedostatek levných zařízení, která mohou tisknout objekty s vysokým rozlišením (asi 1000krát tenčí než lidské vlasy).
Použití v medicíně
Lékaři z Shaanxi v Číně úspěšně provedli komplexní chirurgii na průdušnici pomocí 4D tiskové technologie. Nainstalovali pro pacienta tracheální stent, který jim umožnil udržovat otevřené dýchací orgány. Pro výrobu stentu byl použit biologický materiál polykaprolakton, který se postupem času rozpustí. K degradaci v lidském těle dochází během tří let. Chirurgové dříve vypočítali dobu rozpouštění tištěného stentu a pacient nebude muset provádět speciální operaci odstranění.
Zhruba podobný případ nastal v Americe. Garrett Peterson se narodil s bronchomalacií, když jsou klouby velmi měkké.
Je možné, že nové biomateriály vytištěné na 4D tiskárně velmi brzy překročí patologii dýchacího systému. Již provádí výzkum v oblasti zotavení obličeje.
Obecně platí, že mnoho vědců, kteří pracují v oblasti tisku 4D, předpovídá rychlý růst objektů a biomateriálů moderní metody tisku za 5-6 let.
Zanechte Svůj Komentář