4d принтер

Невзирая на то, что 3D-печать всё ещё считается новой технологией, разработчики из гарвардского университета доказали, что прогресс стремительно развивается. Команда учёных взяла за основу 3D-принтер и добавила четвёртое измерение.

4D принтер: что это

Под «4D-принтером» подразумевается использование не 3-х измерений (X, Y, Z) для печати реальных предметов, но и четвёртое измерение – время (T).

Если в распечатанные предметы добавить особые материалы, которые способны реагировать на внешние факторы — к примеру, холод, воду — то эти объекты могут двигаться и менять форму со временем, наподобие мускул человека.

Как работает 4D принтер

4D-печать – это новейшая технология, основанная на 3D-печати. Усовершенствование состоит в том, что при печати добавляется промежуточный слой «умного» материала, который способен впитывать влагу.

Влага же в этом случае является источником энергии для увеличения в объёме материала после печати на 3D-принтере. Основной предмет вначале обрабатывает принтер, а после с помощью воды он изменяет и получает требуемую форму.

Справка! Эти инновации дают возможность распечатывать любые предметы за довольно короткое время. Именно «Время» является 4 измерением.

Что можно распечатать на 4D принтере

Гарвардская лаборатория напечатала множество различных предметов, которые способны сами принимать требуемую форму или самостоятельно собираться. Ученные продемонстрировали самозавязывающиеся шнурки, раскладывающуюся самостоятельно мебель. Также новая технология используется и в других целях

Защита космических спутников

Благодаря 4D-принтеру учёные НАСА сделали специальную металлическую ткань, которая защищает спутники от повреждений, а также требуется для изготовления эластичных антенн.

Это своеобразная «кольчуга», сделанная из серебра с добавлением некоторых иных металлов. Ткань можно сжимать, растягивать и складывать. Невзирая на эластичность, материал очень сложно порвать. Планируется, что в дальнейшем этой тканью будут запаковывать спутники перед выходом на орбиту, или при помощи материала будут экранировать скафандры и космические станции.

Военные технологии

4D-печать будет использована в химической области и при изучении материаловедения для обороной промышленности. 4D-принтер позволяет печатать новые биохимические датчики, материалы и комплектующие для чипов.

Справка! Сейчас прогрессу не даёт развиться отсутствие недорогих устройств, которые могут производить распечатку предметов с высоким разрешением (приблизительно в 1000 раз тоньше волоса человека).

Использование в медицине

Хирурги из Шэньси (Китай) успешно выполнили сложную операцию на трахее с помощью технологии печати 4D. Они установили пациенту трахеальный стент, который позволил сохранить открытыми органы дыхания. Для изготовления стента применялся биологический материал поликапролактон, растворяющийся со временем — деградация в человеческом теле происходит в течение трёх лет. Хирурги предварительно рассчитали время растворения распечатанного стента, и больному не потребуется проводить специальную операцию по удалению.

Приблизительно похожий случай произошёл в Америке. Гаррет Питерсон родился с бронхомаляцией, когда суставы очень мягкие.

Вполне возможно, что новые биоматериалы распечатанные на 4D-принтере очень скоро выйдут далеко за пределы патологий органов дыхания. Уже проводят исследования в плане восстановления лица.

В общем же, многие учёные, которые работают в сфере 4D печати, прогнозируют быстрый рост предметов и биоматериалов современного способа печати уже в течение 5-6 лет