Huolimatta siitä, että 3D-tulostusta pidetään edelleen uudenaikaisena tekniikkana, Harvardin yliopiston kehittäjät ovat osoittaneet edistyksen kehittyvän nopeasti. Tutkijaryhmä otti perustana 3D-tulostimen ja lisäsi neljännen ulottuvuuden.
4D-tulostin: mikä se on
”4D-tulostimella” tarkoitetaan ei kolmen mitan (X, Y, Z) käyttöä todellisten esineiden tulostamiseen, vaan myös neljännen ulottuvuuden - aikaa (T).
Jos lisäät painettuihin esineisiin erikoismateriaaleja, jotka voivat reagoida ulkoisiin tekijöihin - esimerkiksi kylmään, veteen -, nämä esineet voivat liikkua ja muuttaa muotoaan ajan myötä, kuten ihmisen lihakset.
Kuinka 4D-tulostin toimii
4D-tulostus on uusin tekniikka, joka perustuu 3D-tulostukseen. Parannus on, että tulostettaessa lisätään välikerros “älykästä” materiaalia, joka kykenee imemään kosteuden.
Tässä tapauksessa kosteus on energialähde lisäämällä materiaalimäärää 3D-tulostimelle tulostuksen jälkeen. Pääaiheen käsittelee ensin tulostin, ja sitten se muuttuu veden avulla ja saa halutun muodon.
Apua! Nämä innovaatiot mahdollistavat minkä tahansa tuotteen tulostamisen melko lyhyessä ajassa. Juuri "aika" on neljäs ulottuvuus.
Mitä voidaan tulostaa 4D-tulostimelle
Harvardin laboratorio on painannut monia erilaisia esineitä, jotka voivat itse muodostaa vaaditun muodon tai koota itse. Tutkijat esittelivät itsenäisesti sidottuja kengännauhoja, taittaen huonekaluja yksinään. Uutta tekniikkaa käytetään myös muihin tarkoituksiin.
Avaruussatelliittisuojaus
4D-tulostimen ansiosta NASA: n tutkijat tekivät erityisen metallikankaan, joka suojaa satelliitteja vaurioilta ja jota tarvitaan myös joustavien antennien valmistukseen.
Tämä on eräänlainen hopeaa valmistettu "ketjuposti", johon on lisätty joitain muita metalleja. Kangas voidaan puristaa, venyttää ja taittaa. Joustavuudesta huolimatta materiaalia on erittäin vaikea repiä. On suunniteltu, että tulevaisuudessa satelliitit pakatavat tämän kankaan ennen kiertoradalle tai materiaalin avulla suojaamaan avaruusasemia ja avaruusasemia.
Sotilasalan tekniikka
4D-painatusta käytetään kemian alalla ja puolustusteollisuuden materiaalitutkimuksessa. 4D-tulostimen avulla voit tulostaa uusia biokemiallisia antureita, materiaaleja ja tarvikkeita siruille.
Apua! Nyt edistymistä haittaa edullisten laitteiden puute, jotka voisivat tulostaa kohteita korkealla resoluutiolla (noin 1000 kertaa ohuempia kuin ihmisen hiukset).
Käyttö lääketieteessä
Kiinalaiset Shaanxin kirurgit ovat onnistuneesti suorittaneet henkitorven monimutkaisen leikkauksen 4D-tulostustekniikkaa käyttämällä. He asensivat henkitorven stentin potilaalle, joka antoi heidän pitää hengityselimensä auki. Stentin valmistukseen käytettiin biologista materiaalia polykaprolaktonia, joka liukenee ajan myötä - hajoaminen ihmiskehossa tapahtuu kolmen vuoden kuluessa. Kirurgit laskivat aikaisemmin painetun stentin liukenemisajan, eikä potilaan tarvitse tehdä erityistä poistooperaatiota.
Samanlainen tapaus tapahtui Amerikassa. Garrett Peterson syntyi keuhkoputken hengityksen yhteydessä, kun nivelet ovat erittäin pehmeät.
On mahdollista, että 4D-tulostimelle painetut uudet biomateriaalit menevät hyvin pian huomattavasti hengityselinten patologian ulkopuolelle. Suoritat jo tutkimusta kasvojen paranemisesta.
Yleensä monet 4D-tulostuksen alalla työskentelevät tutkijat ennustavat nykyaikaisen painomenetelmän esineiden ja biomateriaalien nopean kasvun 5-6 vuoden kuluessa
Jätä Kommentti