3D tisk se vyvíjí na 4D: Tady je to, co víme zatím

reklama

Určitě jste už slyšeli 3D tisk Co je 3D tisk a jak přesně to funguje?Představte si, že byste mohli vytisknout trojrozměrné objekty přímo z tiskárny u vás doma. Když jsem byl dítě na základní škole, myslel jsem si, že by bylo úžasné, kdybych mohl vytisknout pizzu ... Přečtěte si více , což je tisk předmětů z materiálů jako je plast, beton nebo dokonce ocel. Věděli jste ale, že tato technologie existuje již od 70. let?

Nebo možná ještě překvapivější je skutečnost, že brzy pokročíme do další fáze této technologie: tisk 4D.

Je těžké uvěřit, že tato technologie byla už tak dlouho, natož že přirozeně postupujeme do další fáze jejího vývoje, ale je to všechno pravda. Co je tedy tisk 4D? A jak se liší od 3D tisku? Rozdělíme to za vás.

Co je tisk 4D?

Pokud je rozložíte, tisk 4D je ve skutečnosti stejný jako 3D tisk. K vytváření objektů stále používáte výrobu aditiv pomocí výkonných tiskových strojů 5 levných 3D tiskáren, které můžete dnes koupitPřed několika lety se i nejlevnější 3D tiskárny nepohodlně přiblížily hranici 1 000 USD - nyní můžete získat kvalitní 3D tiskárnu již za 400 USD.

Přečtěte si více , tyto objekty jsou stále konstruovány pomocí stejných základních materiálů a vypadají stejně.

Rozdíl je v tom, jak se tyto vyráběné objekty v průběhu času transformují.

Tisk 4D v zásadě zahrnuje vytváření objektů s materiály, které se nakonec změní - někdy po reakci na různé vlastnosti nebo spouštěče, někdy jen samostatně.

Použitím technologií, jako je slitina s tvarovou pamětí, může hotový produkt zcela transformovat nebo změnit tvar. Například objekt vytvořený pomocí slitiny s tvarovou pamětí by se změnil po změně teploty.

Tato technologie se nemusí na papíře zdát zajímavá, ani její užitečnost nemusí být jasná, ale aplikace jsou naprosto inovativní.

Jaké jsou použití pro tisk 4D?

4D tisk lze použít k vytvoření citlivých objektů, podobně jako u responzivní webdesign Potřebujete výuku designu webových stránek? Použijte těchto 10 úžasných zdrojůWeb design je skvělá dovednost - umožňuje vám vytvořit si vlastní web a může být skvělou cestou k nové kariéře. Zde je návod, jak se naučit základy. Přečtěte si více , které se přizpůsobí okolnímu prostředí.

Představte si instalatérské práce nebo potrubí, které se mohou roztahovat a zmenšovat, aby regulovaly průtok vody. Toho je možné dosáhnout použitím technik tisku 4D, spolu s výběrem vhodného materiálu, z něhož se uvedené objekty vytvoří.

Skylar Tibbits, tvůrce koncepcí 4D tisku, vysvětluje to nejlépe popisováním dvojice tištěných tenisek 4D:

"Když budu hrát basketbal, tenisky se přizpůsobí, aby podporovaly mé kotníky více." Když jdu na trávě, měli by pěstovat kopačky nebo se stát nepromokavými, pokud prší. Není to jako by bota pochopila, že hrajete basketbal, ale může to říct, jaký druh energie nebo jaký druh sil působí vaše noha. Může se transformovat na základě tlaku. Nebo to může být změna vlhkosti nebo teploty. “

Věří, že bychom měli být schopni vytvářet objekty, které se přizpůsobí a změní tak, aby vyhovovaly našim potřebám. Toho lze dosáhnout vytvořením tenisek s materiály, které reagují na určité spouštěče nebo změny prostředí.

Dalším využitím této technologie by bylo snazší přenášení větších předmětů - jako je přístřešek nebo stan. Když potřebujete objekt nastavit, můžete jej na vyžádání rozšířit. Přemýšlejte o tom jako o oblečení uloženém ve vakuu uzavřeném vaku, s výjimkou inovativnějšího měřítka.

Nedávno americká armáda vlastně udělil grant na univerzity v Harvardu, Pittsburghu a Illinoisu, aby prozkoumaly myšlenku generování objektů, které se samy sestavují.

Tištěné objekty 4D lze upravit tak, že je vystavíte věcem, jako jsou změny tlaku, změny vlhkosti a teploty, změny povrchu, změny síly a mnoho dalšího. To je opět možné použitím materiálů, které reagují na tyto vlastnosti.

To také vysvětluje, proč je tisk 4D stále ještě v plenkách a je z velké části považován za fázi konceptu nebo experimentu. Existují 4D tištěné objekty, ale ty pokročilé výtvory, o kterých jsme zde hovořili, zatím nejsou možné.

Kdy půjde tisk 4D do hlavního proudu?

Je obtížné říci, jak dlouho to bude, dokud spotřebitelé nebudou moci očekávat, že ve svých domovech využijí 4D techniky tisku, podobně jako 3D tisk nyní. Jednou z hlavních překážek jsou materiály, které by 4D tištěné předměty vyžadovaly.

„Chytré“ objekty vytvořené během procesu tisku 4D jsou složeny z více materiálů což je něco, co by bylo obtížné duplikovat doma, alespoň v této fázi.

Vědec materiálů na Harvardu jménem Jennifer Lewis to vysvětluje nejlépe:

"Aktivní výzkumné týmy zkoumající 4D tisk vyžadují více materiálů vytištěných společně, přičemž jeden materiál zůstává rigidní, zatímco jiný mění tvar a působí jako závěs."

Jsme ochotni se vsadit, že většina lidí nemá k dispozici nástroje ani zdroje pro vytváření komponent s více materiály doma. Prozatím budeme muset počkat a uvidíme, s čím může svět vědy přijít.

Budoucnost 4D Printing je nejistá

4D tisk nepochybně zní jako skvělá technologie nové generace, kterou by spousta lidí ráda používala. Existuje však dost potřeby a dost lidí, kteří by k této technologii mohli realisticky přistupovat, aby to vzlétlo?

Je to ještě příliš brzy na to říct, ale pokud technologie vyjde tak, jak to očekáváme, pak je odpověď absolutní ano. Jakmile je tisk 4D zdokonalen, svět uvidí masivní posun ve způsobu navrhování a výroby předmětů a pomůcek.

S 3D tiskem 5 Úžasné aplikace pro 3D tisk, které musíte uvěřitCo byste dělali s 3D tiskárnou? Pokud mají lidé vyvíjející tyto aplikace o tom co říci, může vás to překvapit. Přečtěte si více , od lékařských odborníků po architekti a návrháři zjistili, že tato technologie je užitečná pro aspekty jejich každodenního života. Jak se cítíte o tisku 4D? Bude to tak praktické, nebo to bude luxusní technika pro triky?

Obrazové kredity: 3D tiskárna Alexander Tolstykh přes Shutterstock, Kaique Rocha, Knihovna CSM, Knihovna CSM, Financial Times a Schezar