4d принтер

Въпреки факта, че 3D печатът все още се счита за нова технология, разработчиците от Харвардския университет доказаха, че прогресът се развива бързо. Екип от учени взе за основа 3D принтер и добави четвърто измерение.

4D принтер: какво е това

Под „4D принтер“ имаме предвид не използването на 3 измерения (X, Y, Z) за отпечатване на реални обекти, но и използването на четвъртото измерение – времето (T).

Ако добавите специални материали към отпечатани обекти, които могат да реагират на външни фактори - например студ, вода - тогава тези обекти могат да се движат и да променят формата си с течение на времето, като човешки мускули.

Как работи 4D принтерът?

4D принтирането е най-новата технология, базирана на 3D принтирането. Подобрението се състои в добавяне на междинен слой от „умен“ материал по време на печат, който е способен да абсорбира влагата.

В този случай влагата е източник на енергия за увеличаване на обема на материала след печат на 3D принтер. Основният обект първо се обработва от принтера, а след това с помощта на вода се променя и получава необходимата форма.

Справка! Тези иновации правят възможно отпечатването на всеки артикул за сравнително кратко време. „Времето“ е четвъртото измерение.

Какво може да се отпечата на 4D принтер

Лабораторията на Харвард е отпечатала много различни предмети, които са способни да приемат желаната форма или да се сглобяват сами. Учени демонстрираха самозавързващи се връзки за обувки и саморазгъващи се мебели. Новата технология се използва и за други цели.

Защита на космически спътници

С помощта на 4D принтер учените от НАСА са направили специална метална тъкан, която предпазва сателитите от повреда и е необходима и за направата на еластични антени.

Това е вид „верижна поща“, изработена от сребро с добавяне на някои други метали. Платът може да се компресира, разтяга и сгъва. Въпреки своята еластичност, материалът се къса много трудно. Предвижда се в бъдеще сателитите да бъдат увити с тази тъкан, преди да влязат в орбита, или скафандри и космически станции да бъдат екранирани с този материал.

Военна техника

4D печатът ще се използва в областта на химията и в изучаването на науката за материалите за отбранителната индустрия. 4D принтер ви позволява да отпечатвате нови биохимични сензори, материали и компоненти за чипове.

Справка! В момента прогресът е възпрепятстван от липсата на евтини устройства, които могат да произвеждат отпечатъци с висока разделителна способност на обекти (приблизително 1000 пъти по-тънки от човешки косъм).

Използване в медицината

Хирурзи от Шанси (Китай) успешно извършиха сложна операция на трахеята, използвайки технология за 4D принтиране. Те поставиха трахеален стент на пациента, който му позволяваше да държи дихателните си органи отворени. За производството на стента е използван биологичен материал поликапролактон, който се разтваря с течение на времето - разграждането в човешкото тяло става в рамките на три години.Хирурзите предварително са изчислили времето за разтваряне на отпечатания стент и пациентът няма да се подлага на специална операция за отстраняване.

Приблизително подобен инцидент се случи в Америка. Гарет Питърсън е роден с бронхомалация, състояние, при което ставите са много меки.

Напълно възможно е новите биоматериали, отпечатани на 4D принтер, много скоро да надхвърлят патологиите на дихателната система. Вече се провеждат изследвания по отношение на възстановяването на лицето.

Като цяло, много учени, които работят в областта на 4D принтирането, прогнозират бърз растеж на обекти и биоматериали, използващи съвременния метод на принтиране, в рамките на 5-6 години