3D tisk se vyvíjí na 4D Zde je to, co víme

Určitě jste již slyšeli o 3D tisku Co je to 3D tisk a jak přesně to funguje? 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…, 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 pro vás.

Co je tisk 4D?

Pokud je rozložíte, tisk 4D je ve skutečnosti stejný jako 3D tisk. Stále používáte aditivní výrobu k vytváření objektů pomocí výkonných tiskových strojů. 5 Levné 3D tiskárny, které si dnes můžete koupit dnes 5 Levné 3D tiskárny, které si můžete dnes koupit dnes O několik let zpět, dokonce i ty nejlevnější 3D tiskárny byly nepohodlně blízko značky 1 000 - Nyní můžete získat kvalitní 3D tiskárnu již za 400 USD. , tyto objekty jsou stále konstruovány pomocí stejných základních materiálů a vypadají stejně.

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

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 responzivních objektů, podobně jako responzivní webdesign Potřebujete tutoriál pro návrh webových stránek? Použijte těchto 10 úžasných zdrojů Potřebujete konzultaci o designu webových stránek? Použijte těchto 10 úžasných zdrojů Web design je skvělá dovednost, kterou máte - umožňuje vám vytvořit si vlastní web a může být skvělou cestou k nové kariéře. Zde je návod, jak se naučit základy. , které se přizpůsobí okolnímu prostředí.

Představte si instalatérské práce nebo potrubí, které se mohou roztahovat a zmenšovat, aby regulovaly průtok vody. Toho může být dosaženo použitím technik tisku 4D spolu s výběrem vhodného materiálu, z něhož se budou uvedené objekty vytvářet.

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

“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.

Americká armáda nedávno udělila grant University of Harvard, Pittsburgh a Illinois, aby prozkoumala 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. Tam byly 4D tištěné objekty, ale druh pokročilých výtvorů, o kterých jsme zde hovořili, ještě není možný.

Kdy bude tisk 4D běžet?

Je obtížné říci, jak dlouho to bude, dokud spotřebitelé nebudou moci ve svých domovech využívat techniky 4D tisku, podobně jako 3D tisk nyní. Jednou z hlavních překážek jsou materiály, které 4D tištěné objekty vyžadují.

“chytrý” objekty vytvořené během 4D tiskového procesu jsou složeny z více materiálních komponent, což je něco, co by bylo obtížné duplikovat doma, alespoň v této fázi.

Materiál vědec z 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 nebo zdroje pro vytváření multi-materiálových komponent doma. Prozatím budeme muset počkat a uvidíme, s čím může svět vědy přijít.

Budoucnost tisku 4D 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 objektů a pomůcek.

S 3D tiskem 5 Úžasné 3D tiskové aplikace, které musíte vidět, abyste uvěřili 5 Úžasné 3D tiskové aplikace, které musíte vidět, abyste uvěřili Co byste dělali s 3D tiskárnou? Pokud mají lidé vyvíjející tyto aplikace o tom co říci, může vás to překvapit. , všichni od zdravotnických pracovníků po architekty a designéry našli technologii užitečnou pro aspekty jejich každodenního života. Jak se cítíte o tisku 4D? Bude to tak praktické, nebo to bude luxusní technika pro triky?

Image Credits: 3D tiskárna od Alexandra Tolstykha přes Shutterstock, Kaique Rocha, CSM Library, CSM Library, Financial Times a Schezar