4d nyomtató

Annak ellenére, hogy a 3D nyomtatás még mindig új technológiának számít, a Harvard Egyetem fejlesztői bebizonyították, hogy a haladás gyorsan fejlődik. Egy tudóscsoport egy 3D nyomtatót vett alapul, és hozzáadott egy negyedik dimenziót.

4D nyomtató: mi ez?

A „4D nyomtató” alatt azt értjük, hogy nem 3 dimenziót (X, Y, Z) használunk valós objektumok nyomtatásához, hanem a negyedik dimenziót – az időt (T) – is.

Ha speciális anyagokat ad a nyomtatott tárgyakhoz, amelyek reagálhatnak a külső tényezőkre - például hidegre, vízre -, akkor ezek a tárgyak idővel elmozdulhatnak és alakjukat változtathatják, akárcsak az emberi izmok.

Hogyan működik a 4D nyomtató?

A 4D nyomtatás a 3D nyomtatáson alapuló legújabb technológia. A fejlesztés abból áll, hogy a nyomtatás során egy közbülső réteg „okos” anyagot adnak hozzá, amely képes felszívni a nedvességet.

Ebben az esetben a nedvesség energiaforrás az anyag térfogatának növeléséhez 3D nyomtatón történő nyomtatás után. A fő tárgyat először a nyomtató feldolgozza, majd víz segítségével megváltozik és megkapja a kívánt formát.

Referencia! Ezek az újítások lehetővé teszik, hogy bármilyen tételt viszonylag rövid idő alatt kinyomtassanak. Ez az „Idő”, amely a 4. dimenzió.

Mit lehet nyomtatni 4D nyomtatón

A Harvard laboratóriumában számos különféle tárgyat nyomtattak, amelyek képesek a kívánt formát felvenni vagy önszerelődni. A tudósok bemutatták az önkötő cipőfűzőket és az önkibontakozó bútorokat. Az új technológiát más célokra is használják.

Űrműholdak védelme

A NASA tudósai 4D nyomtató segítségével készítettek egy speciális fémszövetet, amely megvédi a műholdakat a sérülésektől, és rugalmas antennák készítéséhez is szükséges.

Ez egyfajta „láncposta”, amely ezüstből készül, néhány más fém hozzáadásával. Az anyag összenyomható, nyújtható és hajtogatható. Rugalmassága ellenére az anyag nagyon nehezen szakad el. A tervek szerint a jövőben ezzel a szövettel burkolják be a műholdakat, mielőtt pályára lépnének, vagy szkafandereket és űrállomásokat árnyékolnak le az anyag felhasználásával.

Katonai technológia

A 4D nyomtatást a kémiai területen és a védelmi ipar anyagtudományi tanulmányozásában fogják használni. A 4D nyomtató lehetővé teszi új biokémiai érzékelők, anyagok és alkatrészek nyomtatását a chipekhez.

Referencia! Jelenleg a fejlődést hátráltatja az olyan olcsó eszközök hiánya, amelyek nagy felbontású (az emberi hajszálnál körülbelül 1000-szer vékonyabb) tárgyakról nagy felbontású nyomatokat készíthetnek.

Használata az orvostudományban

A Shaanxi (Kína) sebészek sikeresen hajtottak végre egy összetett légcsőműtétet 4D nyomtatási technológiával. Légcsőstentet helyeztek el a páciensben, ami lehetővé tette számára, hogy légzőszerveit nyitva tartsa. A stent gyártásához polikaprolakton biológiai anyagot használtak, amely idővel feloldódik - az emberi szervezetben három éven belül lebomlik.A sebészek korábban kiszámolták a nyomtatott stent oldódási idejét, így a páciensnek nem kell speciális eltávolítási műtéten átesni.

Hasonló eset történt Amerikában is. Garrett Peterson bronchomalaciával született, egy olyan állapottal, amikor az ízületek nagyon puhák.

Nagyon valószínű, hogy a 4D nyomtatón nyomtatott új bioanyagok hamarosan messze túlmutatnak a légzőrendszer patológiáin. Már folynak kutatások az arc helyreállításával kapcsolatban.

Általánosságban elmondható, hogy sok 4D nyomtatás területén dolgozó tudós a tárgyak és bioanyagok gyors növekedését jósolja a modern nyomtatási módszerrel 5-6 éven belül.