4d printer

Sa kabila ng katotohanan na ang 3D printing ay itinuturing pa rin na isang bagong teknolohiya, napatunayan ng mga developer mula sa Harvard University na ang pag-unlad ay mabilis na umuunlad. Isang pangkat ng mga siyentipiko ang kumuha ng 3D printer bilang batayan at nagdagdag ng ikaapat na dimensyon.

4D printer: ano ito

Ang ibig sabihin ng "4D printer" ay hindi gumagamit ng 3 dimensyon (X, Y, Z) upang mag-print ng mga tunay na bagay, ngunit ginagamit din ang pang-apat na dimensyon - oras (T).

Kung magdaragdag ka ng mga espesyal na materyales sa mga naka-print na bagay na maaaring tumugon sa mga panlabas na salik - halimbawa, malamig, tubig - kung gayon ang mga bagay na ito ay maaaring gumalaw at magbago ng hugis sa paglipas ng panahon, tulad ng mga kalamnan ng tao.

Paano gumagana ang isang 4D printer?

Ang 4D printing ay ang pinakabagong teknolohiya batay sa 3D printing. Ang pagpapabuti ay binubuo ng pagdaragdag ng isang intermediate na layer ng "matalinong" na materyal sa panahon ng pag-print na may kakayahang sumipsip ng kahalumigmigan.

Sa kasong ito, ang moisture ay isang pinagmumulan ng enerhiya para sa pagtaas ng volume ng materyal pagkatapos mag-print sa isang 3D printer. Ang pangunahing bagay ay unang naproseso ng printer, at pagkatapos ay sa tulong ng tubig nagbabago ito at natatanggap ang kinakailangang hugis.

Sanggunian! Ginagawang posible ng mga inobasyong ito na mag-print ng anumang item sa medyo maikling panahon. Ito ay "Oras" na ang ika-4 na dimensyon.

Ano ang maaaring i-print sa isang 4D printer

Ang laboratoryo ng Harvard ay nag-print ng maraming iba't ibang mga bagay na may kakayahang kunin ang nais na hugis o self-assembling. Nagpakita ang mga siyentipiko ng self-tiing shoelaces at self-unfolding furniture. Ang bagong teknolohiya ay ginagamit din para sa iba pang mga layunin.

Proteksyon ng mga satellite sa kalawakan

Gamit ang isang 4D printer, gumawa ang mga siyentipiko ng NASA ng isang espesyal na tela ng metal na nagpoprotekta sa mga satellite mula sa pinsala at kailangan din para gumawa ng mga nababanat na antenna.

Ito ay isang uri ng "chain mail" na gawa sa pilak na may pagdaragdag ng ilang iba pang mga metal. Ang tela ay maaaring i-compress, unat at tiklop. Sa kabila ng pagkalastiko nito, ang materyal ay napakahirap mapunit. Ito ay binalak na sa hinaharap ay balot ng telang ito ang mga satellite bago pumasok sa orbit, o ang mga spacesuit at mga istasyon ng kalawakan ay protektahan gamit ang materyal.

Teknolohiya ng militar

Gagamitin ang 4D printing sa larangan ng kemikal at sa pag-aaral ng agham ng mga materyales para sa industriya ng pagtatanggol. Binibigyang-daan ka ng 4D printer na mag-print ng mga bagong biochemical sensor, materyales at bahagi para sa mga chips.

Sanggunian! Sa kasalukuyan, ang pag-unlad ay nahahadlangan ng kakulangan ng mga murang device na maaaring makagawa ng mga high-resolution na print ng mga bagay (humigit-kumulang 1000 beses na mas manipis kaysa sa buhok ng tao).

Gamitin sa medisina

Ang mga surgeon mula sa Shaanxi (China) ay matagumpay na nagsagawa ng isang kumplikadong operasyon ng tracheal gamit ang 4D printing technology. Naglagay sila ng tracheal stent sa pasyente, na nagpapahintulot sa kanya na panatilihing bukas ang kanyang mga organ sa paghinga. Upang makagawa ng stent, ginamit ang biological material na polycaprolactone, na natutunaw sa paglipas ng panahon - ang pagkasira sa katawan ng tao ay nangyayari sa loob ng tatlong taon.Dati nang kinakalkula ng mga surgeon ang oras ng paglusaw ng naka-print na stent, at ang pasyente ay hindi na kailangang sumailalim sa isang espesyal na operasyon sa pagtanggal.

Isang humigit-kumulang katulad na insidente ang naganap sa Amerika. Si Garrett Peterson ay ipinanganak na may bronchomalacia, isang kondisyon kung saan ang mga kasukasuan ay napakalambot.

Posible na ang mga bagong biomaterial na naka-print sa isang 4D printer ay malapit nang lumampas sa mga pathologies ng respiratory system. Ang pananaliksik ay isinasagawa na sa mga tuntunin ng pagpapanumbalik ng mukha.

Sa pangkalahatan, hinuhulaan ng maraming siyentipiko na nagtatrabaho sa larangan ng 4D printing ang mabilis na paglaki ng mga bagay at biomaterial gamit ang modernong paraan ng pag-print sa loob ng 5-6 na taon.