3D spausdinimas išsivysto į 4D: štai, ką mes iki šiol žinome

Skelbimas

Tikrai esate girdėję apie 3D spausdinimas Kas yra 3D spausdinimas ir kaip tiksliai jis veikia?Įsivaizduokite, jei galėtumėte spausdinti trimačius objektus tiesiai iš savo namuose esančio spausdintuvo. Kai buvau vaikas pradinėje mokykloje, maniau, kad būtų nuostabu, jei galėčiau spausdinti picas ... Skaityti daugiau , tai yra objektų spausdinimas iš medžiagų, tokių kaip plastikas, betonas ir net plienas. Bet ar žinojai, kad ši technologija egzistuoja nuo 1970-ųjų?

Arba dar labiau stebina tai, kad netrukus mes pereisime prie kito šios technologijos etapo: 4D spausdinimo.

Sunku patikėti, kad ši technologija egzistuoja jau taip seniai, jau nekalbant apie tai, kad mes natūraliai žengiame į kitą jos evoliucijos etapą, tačiau visa tai tiesa. Taigi, kas yra 4D spausdinimas? Ir kuo jis skiriasi nuo 3D spausdinimo? Mes ją išskaidysime už jus.

Kas yra 4D spausdinimas?

Jei suskaidysite, 4D spausdinimas iš esmės sutampa su 3D spausdinimu. Objektams kurti vis dar naudojate priedų gamybą naudojant galingas spausdinimo mašinas

5 pigūs 3D spausdintuvai, kuriuos šiandien galite įsigytiPo kelerių metų net patys pigiausi 3D spausdintuvai buvo nepatogiai priartėję prie 1 000 USD žymos - dabar galite įsigyti kokybišką 3D spausdintuvą, kurio kaina siekia 400 USD. Skaityti daugiau , tie objektai vis dar statomi naudojant tas pačias pagrindines medžiagas ir jie išeina panašūs.

Skirtumas yra tas, kaip tie gaminami objektai laikui bėgant keičiasi.

Iš esmės, 4D spausdinimas apima objektų, pagamintų iš medžiagų, kurios ilgainiui keičiasi, kūrimą - kartais po reakcijos į įvairias savybes ar suveikimus, kartais tik dėl jų pačių.

Naudojant tokias technologijas kaip formos atminties lydinys, gatavas produktas gali visiškai pakeisti ar pakeisti formą. Pavyzdžiui, objektas, sukurtas naudojant formos atminties lydinį, pasikeistų pakitus temperatūrai.

Ši technologija popieriuje gali pasirodyti neįdomi ir jos naudingumas gali būti iš karto aiškus, tačiau programos yra visiškai novatoriškos.

Ką galima naudoti 4D spausdinimui?

4D spausdinimas gali būti naudojamas kuriant reaguojančius objektus, panašius į reaguojantis interneto dizainas Jums reikia interneto svetainių kūrimo vadovėlio? Naudokite šiuos 10 nuostabių šaltiniųŽiniatinklio dizainas yra didelis įgūdis, kurį turite turėti - jis leidžia jums sukurti savo svetainę ir gali būti puikus kelias į naują karjerą. Štai kaip išmokti pagrindus. Skaityti daugiau , kurie prisitaiko prie supančios aplinkos.

Įsivaizduokite vandentiekį ar vamzdžius, kurie gali išsiplėsti ir susitraukti, kad būtų galima valdyti vandens srautą. Tai gali būti pasiekta naudojant 4D spausdinimo būdus, kartu pasirenkant tinkamą medžiagą, iš kurios bus galima sukurti minėtus objektus.

„Skylar Tibbits“, 4D spausdinimo koncepcijos kūrėjas, tai paaiškina geriausiai apibūdindama 4D atspausdintų sportbačių porą:

„Jei žaidžiu krepšinį, [sportbačiai] labiau prisitaiko prie kulkšnių. Jei einu ant žolės, jos turėtų išaugti armatūros arba tapti nepralaidžios vandeniui, jei lyja. Neatrodo, kad batai suprastų, jog jūs, žinoma, žaidžiate krepšinį, tačiau tai gali pasakyti, kokią energiją ar kokias jėgas naudoja jūsų koja. Remiantis slėgiu, ji gali transformuotis. Arba tai gali būti drėgmės ar temperatūros pokyčiai. “

Jis mano, kad turėtume sugebėti sukurti objektus, kurie prisitaiko ir keičiasi, kad atitiktų mūsų poreikius. Tai galima padaryti sukuriant sportbačius su medžiagomis, kurios reaguoja į tam tikrus trigerius ar aplinkos pokyčius.

Kitas šios technologijos panaudojimas būtų didesnis daiktų, tokių kaip pastogė ar palapinė, nešiojimas. Kai jums reikia nustatyti objektą, jūs galite jį išplėsti pagal pareikalavimą. Pagalvokite apie tai kaip drabužius, laikomus vakuuminiame sandariame maiše, išskyrus inovatyvesnius drabužius.

Neseniai iš tikrųjų JAV armija paskirta dotacija į Harvardo, Pitsburgo ir Ilinojaus universitetus ištirti idėją sukurti savarankiškai surenkamus objektus.

4D atspausdintus objektus galima sureguliuoti veikiant juos slėgio pokyčiams, drėgmės ir temperatūros pokyčiams, paviršiaus pokyčiams, jėgos pokyčiams ir daug daugiau. Tai vėlgi įmanoma naudojant medžiagas, kurios reaguoja į šias savybes.

Tai taip pat paaiškina, kodėl 4D spausdinimas vis dar yra pradinėje stadijoje ir yra laikomas koncepcijos ar eksperimentavimo etapu. Buvo 4D atspausdinti objektai, bet tobulesni kūriniai, apie kuriuos čia kalbėjome, dar neįmanomi.

Kada 4D spausdinimas bus populiarus?

Sunku pasakyti, kiek laiko praeis, kol vartotojai gali tikėtis savo namuose naudoti 4D spausdinimo technikas, panašias į 3D spausdinimą dabar. Viena pagrindinė kliūtis yra susijusi su medžiagomis, kurių reikalaujama 4D spausdintiems objektams.

„Išmanieji“ objektai, sukurti per 4D spausdinimo procesą yra sudaryti iš daugelio medžiagų komponentų tai yra kažkas, ką būtų sunku dubliuoti namuose, bent jau šiame etape.

Medžiagų mokslininkas Harvarde pavadinta Jennifer Lewis tai paaiškina geriausiai:

„Aktyvioms tyrėjų grupėms, tiriančioms 4D spausdinimą, reikia kelių kartu atspausdintų medžiagų. Viena medžiaga lieka standi, o kita keičia formą ir veikia kaip vyris.“

Mes norime lažintis, kad dauguma žmonių neturi įrankių ar išteklių, kad namuose galėtų sukurti daugialypius elementus. Kol kas mums tereikia palaukti ir pamatyti, ką gali sugalvoti mokslo pasaulis.

„4D Printing“ ateitis neaiški

Be abejo, 4D spausdinimas skamba kaip šauni, naujojo laikotarpio technologija, kurią naudotųsi daugybė žmonių. Bet ar yra pakankamai poreikio ir pakankamai žmonių, kurie realiai galėtų naudotis technologijomis, kad ši galėtų pradėti veikti?

Kol kas dar per anksti pasakyti, bet jei technologija pasiteisina taip, kaip mes tikimės, tada atsakymas yra absoliutus taip. Patobulinus 4D spausdinimą, pasaulis pastebės didžiulį objektų ir įtaisų projektavimo ir gamybos būdo pasikeitimą.

Su 3D spausdinimu 5 nuostabios 3D spausdinimo programos, kurias turite pamatyti, kad patikėtumėteKą darytumėte su 3D spausdintuvu? Jei žmonės, kuriantys šias programas, turi ką pasakyti apie tai, galite nustebti. Skaityti daugiau , visi nuo medicinos specialistų iki architektai ir dizaineriai atrado technologiją, naudingą savo kasdieniame gyvenime. Kaip jūs jaučiatės dėl 4D spausdinimo? Ar tai bus praktiška, ar tai bus prabangi technika triukams?

Vaizdo kreditai: 3D spausdintuvas pateikė Aleksandras Tolstykhas per „Shutterstock“, Kaique Rocha, CSM biblioteka, CSM biblioteka, Finansiniai laikai ir Schezar