3D tlač sa vyvinie na 4D: Tu je to, čo vieme doteraz

Reklama

Určite ste už počuli 3D tlač Čo je 3D tlač a ako presne to funguje?Predstavte si, že by ste mohli tlačiť trojrozmerné objekty priamo z tlačiarne v domácnosti. Keď som bol dieťa na základnej škole, myslel som si, že by bolo úžasné, keby som mohol vytlačiť pizzu ... Čítaj viac , čo je tlač predmetov z materiálov, ako sú plasty, betón alebo dokonca oceľ. Vedeli ste však, že táto technológia existuje už od 70. rokov?

Alebo možno ešte viac prekvapujúce je, že čoskoro pôjdeme do ďalšej fázy tejto technológie: tlač 4D.

Je ťažké uveriť, že táto technológia je už tak dlho, natož že prirodzene postupujeme do ďalšej fázy jej vývoja, ale je to všetko pravda. Čo je to tlač 4D? A ako sa líši od 3D tlače? Rozdelíme to za vás.

Čo je tlač 4D?

Ak ju rozdelíte, tlač 4D je skutočne rovnaká ako tlač 3D. Na vytváranie objektov stále používate výrobu aditív pomocou výkonných tlačiarenských strojov 5 lacných 3D tlačiarní, ktoré si dnes môžete kúpiťPred niekoľkými rokmi boli dokonca aj najlacnejšie 3D tlačiarne nepohodlne blízko k hranici 1 000 dolárov - teraz môžete získať kvalitnú 3D tlačiareň už za 400 dolárov.

Čítaj viac , tieto objekty sú stále konštruované z rovnakých základných materiálov a vypadajú rovnako.

Rozdiel je v tom, ako sa tieto vyrábané objekty časom transformujú.

Tlač 4D v zásade zahŕňa vytváranie objektov s materiálmi, ktoré sa nakoniec menia - niekedy po reakcii na rôzne vlastnosti alebo spúšťače, niekedy len samostatne.

Použitím technológií, ako je zliatina tvarovej pamäte, môže hotový produkt transformovať alebo úplne zmeniť tvar. Napríklad objekt vytvorený pomocou zliatiny s tvarovou pamäťou by sa po zmene teploty zmenil.

Táto technológia sa nemusí zdať zaujímavá na papieri, ani jej užitočnosť nemusí byť jasná, ale aplikácie sú úplne inovatívne.

Aké sú použitia pre tlač 4D?

Tlač 4D sa dá použiť na vytvorenie citlivých objektov, ktoré sú podobné responzívny webový dizajn Potrebujete príručku pre dizajn webových stránok? Použite týchto 10 úžasných zdrojovDizajn webu je skvelá zručnosť, ktorá vám umožní vytvoriť si vlastnú webovú stránku a môže byť skvelou cestou k novej kariére. Tu je návod, ako sa naučiť základy. Čítaj viac , ktoré sa prispôsobujú okolitému prostrediu.

Predstavte si inštalatérske práce alebo potrubia, ktoré sa môžu rozťahovať a zmenšovať, aby kontrolovali prietok vody. To možno dosiahnuť použitím 4D tlačiarenských techník, spolu s výberom vhodného materiálu, z ktorého sa vytvoria uvedené objekty.

Skylar Tibbits, tvorca koncepcie 4D tlače, vysvetľuje to najlepšie opisovaním dvojice tlačených tenisiek 4D:

"Ak hrám basketbal, tenisky sa prispôsobujú, aby viac podporovali členky." Ak pôjdem na trávu, mali by vyrastať kopačky alebo sa stať nepremokavými, ak prší. Neznamená to, že by topánka pochopila, že hráte basketbal, ale dokáže vám povedať, akú energiu alebo aký druh síl pôsobí vaša noha. Môže sa transformovať na základe tlaku. Alebo to môže byť zmena vlhkosti alebo teploty. “

Verí, že by sme mali byť schopní vytvárať objekty, ktoré sa prispôsobujú a menia podľa našich potrieb. To sa dá dosiahnuť vytvorením tenisiek s materiálmi, ktoré reagujú na určité spúšťače alebo zmeny prostredia.

Ďalším využitím tejto technológie by bolo ľahšie prenášanie väčších predmetov - napríklad prístrešia alebo stanu. Ak potrebujete objekt nastaviť, môžete ho na požiadanie rozšíriť. Myslite na to ako na šaty uložené vo vákuovo utesnenom vaku, s výnimkou inovatívnejšej škály.

Nedávno americká armáda vlastne udelil grant na univerzity v Harvarde, Pittsburghu a Illinois, aby preskúmali myšlienku vytvorenia samostatných objektov.

Tlačené objekty 4D je možné upraviť tak, že ich vystavíte veciam, ako sú zmeny tlaku, zmeny vlhkosti a teploty, zmeny povrchu, zmeny sily a oveľa viac. Opäť je to možné použitím materiálov, ktoré reagujú na tieto vlastnosti.

To tiež vysvetľuje, prečo je tlač 4D ešte v plienkach a vo veľkej miere sa považuje za fázu koncepcie alebo experimentovania. Objavili sa 4D tlačené objekty, ale druh pokročilých výtvorov, o ktorých tu hovoríme, zatiaľ nie je možný.

Kedy pôjde tlač 4D do hlavného prúdu?

Je ťažké povedať, ako dlho to bude trvať, kým spotrebitelia budú môcť vo svojich domácnostiach očakávať používanie 4D tlačových techník, podobne ako 3D tlač v súčasnosti. Jednou z hlavných prekážok sú materiály, ktoré by tlačené objekty 4D vyžadovali.

„Inteligentné“ objekty vytvorené počas procesu tlače 4D sú zložené z viacerých materiálov čo je niečo, čo by bolo ťažké duplikovať doma, aspoň v tejto fáze.

Vedec z oblasti materiálov na Harvarde Jennifer Lewis to vysvetľuje najlepšie:

„Aktívne výskumné tímy skúmajúce tlač 4D vyžadujú viac materiálov tlačených dokopy, pričom jeden materiál zostáva pevný, zatiaľ čo iný mení tvar a pôsobí ako pánt.“

Sme ochotní sa staviť, že väčšina ľudí nemá nástroje ani zdroje na vytváranie komponentov z viacerých materiálov doma. Zatiaľ musíme počkať a uvidíme, s čím môže prísť vedecký svet.

Budúcnosť tlače 4D Printing je neistá

4D tlač nepochybne znie ako skvelá technológia nového veku, ktorú by si veľa ľudí užívalo. Je však dosť a dosť ľudí, ktorí by k tejto technológii mohli realisticky pristupovať, aby sa to mohlo vziať?

Je ešte príliš skoro na to povedať, ale ak sa technológia posunie tak, ako to očakávame, odpoveď je absolútna áno. Akonáhle je tlač 4D zdokonalená, svet uvidí obrovský posun v spôsobe navrhovania a výroby predmetov a pomôcok.

S 3D tlačou 5 Úžasné aplikácie pre 3D tlač, ktorú musíte vidieťČo by ste urobili s 3D tlačiarňou? Ak ľudia vyvíjajúci tieto aplikácie o tom majú čo povedať, možno vás prekvapí. Čítaj viac , od zdravotníckych odborníkov po architekti a dizajnéri zistili, že táto technológia je užitočná pre aspekty ich každodenného života. Čo si myslíte o tlači 4D? Bude to tak praktické, alebo to bude luxusná technológia pre triky?

Kredity obrázkov: 3D tlačiareň Alexander Tolstykh cez Shutterstock, Kaique Rocha, Knižnica CSM, Knižnica CSM, Peňažné časy a Schezar