Η 3D εκτύπωση εξελίσσεται σε 4D: Εδώ είναι αυτό που γνωρίζουμε

Διαφήμιση

Σίγουρα το έχετε ακούσει Τρισδιάστατη εκτύπωση Τι είναι η εκτύπωση 3D και πώς ακριβώς λειτουργεί;Φανταστείτε εάν θα μπορούσατε να εκτυπώσετε τρισδιάστατα αντικείμενα κατευθείαν από έναν εκτυπωτή στο σπίτι σας. Όταν ήμουν παιδί στο δημοτικό σχολείο, σκέφτηκα ότι θα ήταν τρομερό αν μπορούσα να εκτυπώσω πίτσες έξω ... Διαβάστε περισσότερα , η οποία είναι η εκτύπωση αντικειμένων από υλικά όπως το πλαστικό, το σκυρόδεμα και ακόμη και ο χάλυβας. Αλλά γνωρίζατε ότι η τεχνολογία ήταν γύρω από τη δεκαετία του '70;

Ή ίσως ακόμη πιο περίεργο είναι το γεγονός ότι σύντομα θα προχωρήσουμε στο επόμενο στάδιο αυτής της τεχνολογίας: εκτύπωση 4D.

Είναι δύσκολο να πιστέψουμε ότι η τεχνολογία ήταν γύρω από αυτό το μακρύ χρονικό διάστημα, πόσο μάλλον ότι φυσικά προχωρούμε στην επόμενη φάση της εξέλιξής της, αλλά όλα είναι αλήθεια. Έτσι, τι είναι η εκτύπωση 4D; Και πώς διαφέρει από την εκτύπωση 3D; Θα το σπάσουμε για σένα.

Τι είναι η εκτύπωση 4D;

Αν το σπάσετε, η εκτύπωση 4D είναι εγγενώς η ίδια με την εκτύπωση 3D. Εξακολουθείτε να χρησιμοποιείτε πρόσθετα για να δημιουργήσετε αντικείμενα

χρησιμοποιώντας ισχυρές μηχανές εκτύπωσης 5 Φτηνές 3D εκτυπωτές που μπορείτε πραγματικά να αγοράσετε σήμεραΜερικά χρόνια πίσω, ακόμη και οι φθηνότεροι εκτυπωτές 3D ήταν δυσάρεστα κοντά στο σήμα 1.000 $ - τώρα μπορείτε να πάρετε έναν ποιοτικό 3D εκτυπωτή για τόσο χαμηλά όσο $ 400. Διαβάστε περισσότερα , τα αντικείμενα αυτά εξακολουθούν να κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας τα ίδια βασικά υλικά και βγαίνουν από το ίδιο.

Η διαφορά είναι ο τρόπος μετασχηματισμού αυτών των κατασκευασμένων αντικειμένων με το χρόνο.

Ουσιαστικά, η εκτύπωση 4D περιλαμβάνει τη δημιουργία αντικειμένων με υλικά που τελικά αλλάζουν - μερικές φορές μετά από μια αντίδραση σε διάφορες ιδιότητες ή σκανδάλες, μερικές φορές μόνο από μόνα τους.

Χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως κράμα μνήμης σχήματος, το τελικό προϊόν μπορεί να μεταμορφώσει ή να αλλάξει τελείως το σχήμα. Ένα αντικείμενο που δημιουργήθηκε με κράμα μνήμης σχήματος, για παράδειγμα, θα αλλάξει μετά από μια μετατόπιση της θερμοκρασίας.

Αυτή η τεχνολογία μπορεί να μην φαίνεται ενδιαφέρουσα στο χαρτί, ούτε η χρησιμότητά της να είναι άμεσα σαφής, αλλά οι εφαρμογές είναι απόλυτα καινοτόμες.

Ποιες είναι οι χρήσεις για την εκτύπωση 4D;

Η εκτύπωση 4D μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία αντικειμένων που ανταποκρίνονται, παρόμοια με αυτά σχεδιασμός ιστοσελίδων προσαρμοζόμενος σε συσκευές Χρειάζεστε ένα Website Tutorial Design; Χρησιμοποιήστε αυτούς τους 10 τρομερούς πόρουςΟ σχεδιασμός ιστοσελίδων είναι μια μεγάλη δεξιότητα που πρέπει να έχετε - σας επιτρέπει να δημιουργήσετε τον δικό σας ιστότοπο και μπορεί να είναι ένας καλός δρόμος για μια νέα καριέρα. Δείτε πώς μπορείτε να μάθετε τα βασικά στοιχεία. Διαβάστε περισσότερα , που προσαρμόζονται στο περιβάλλον περιβάλλον.

Φανταστείτε υδραυλικές εγκαταστάσεις ή σωλήνες που μπορούν να επεκταθούν και να συρρικνωθούν για να ελέγξουν τη ροή του νερού. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση τεχνικών εκτύπωσης 4D, μαζί με την επιλογή ενός κατάλληλου υλικού από το οποίο θα δημιουργηθούν τα εν λόγω αντικείμενα.

Skylar Tibbits, το δημιουργός ιδεών της εκτύπωσης 4D, το εξηγεί καλύτερα περιγράφοντας ένα ζευγάρι 4D τυπωμένα πάνινα παπούτσια:

"Αν παίξω μπάσκετ, τα αθλητικά παπούτσια προσαρμόζονται για να υποστηρίζουν τους αστραγάλους μου περισσότερο. Εάν πηγαίνω στο γρασίδι, θα πρέπει να μεγαλώνουν κούτες ή να είναι αδιάβροχοι αν βρέχει. Δεν είναι σαν το παπούτσι να καταλάβει ότι παίζετε μπάσκετ, αλλά μπορεί να πει τι είδους ενέργεια ή τι είδους δυνάμεις εφαρμόζονται από το πόδι σας. Θα μπορούσε να μεταμορφωθεί με βάση την πίεση. Ή θα μπορούσε να είναι η υγρασία ή η αλλαγή της θερμοκρασίας. "

Πιστεύει ότι πρέπει να είμαστε σε θέση να δημιουργήσουμε αντικείμενα που προσαρμόζονται και αλλάζουν για να καλύψουν τις ανάγκες μας. Αυτό μπορεί να γίνει με τη δημιουργία των πάνινα παπούτσια με υλικά που αντιδρούν σε συγκεκριμένες σκανδάλες ή αλλαγές περιβάλλοντος.

Μια άλλη χρήση αυτής της τεχνολογίας θα ήταν η ευκολότερη μεταφορά μεγαλύτερων αντικειμένων - όπως ένα καταφύγιο ή μια σκηνή. Όταν χρειαστεί να ρυθμίσετε το αντικείμενο, μπορείτε να το αναπτύξετε κατόπιν ζήτησης. Σκεφτείτε το σαν τα ρούχα που είναι αποθηκευμένα σε σακουλάκι σφραγισμένο σε κενό, εκτός από μια πιο καινοτόμο κλίμακα.

Πρόσφατα, ο Στρατός των ΗΠΑ στην πραγματικότητα χορηγήθηκε επιχορήγηση στα Πανεπιστήμια του Χάρβαρντ, του Πίτσμπουργκ και του Ιλλινόις για να διερευνήσει την ιδέα της δημιουργίας αυτοσυναρμολογημένων αντικειμένων.

Τα 4D έντυπα αντικείμενα μπορούν να ρυθμιστούν εκθέτοντάς τα σε πράγματα όπως αλλαγές πίεσης, αλλαγές υγρασίας και θερμοκρασίας, αλλαγές επιφανείας, αλλαγές δύναμης και πολλά άλλα. Και πάλι, αυτό είναι δυνατό με τη χρήση υλικών που αντιδρούν σε αυτές τις ιδιότητες.

Αυτό εξηγεί επίσης γιατί η εκτύπωση 4D είναι ακόμη στα σπάργανα και θεωρείται σε μεγάλο βαθμό ότι βρίσκεται σε φάση ιδέας ή πειραματισμού. Υπήρξαν 4D έντυπα αντικείμενα, αλλά το είδος των προηγμένων δημιουργιών για το οποίο έχουμε μιλήσει εδώ δεν είναι ακόμα δυνατό.

Πότε θα εκδοθεί η 4D εκτύπωση;

Είναι δύσκολο να πούμε πόσο καιρό θα είναι έως ότου οι καταναλωτές μπορούν να περιμένουν να κάνουν χρήση των τεχνικών εκτύπωσης 4D στα σπίτια τους, όπως και η τρισδιάστατη εκτύπωση τώρα. Ένα σημαντικό εμπόδιο περιλαμβάνει τα υλικά που απαιτούν τα 4D έντυπα αντικείμενα.

Τα "έξυπνα" αντικείμενα που δημιουργήθηκαν κατά τη διαδικασία εκτύπωσης 4D αποτελούνται από συστατικά πολλαπλών υλικών κάτι που είναι δύσκολο να επαναληφθεί στο σπίτι, τουλάχιστον σε αυτό το στάδιο.

Ένας επιστήμονας υλικών στο Χάρβαρντ που ονομάζεται Jennifer Lewis, το εξηγεί καλύτερα:

"Οι ενεργές ερευνητικές ομάδες που διερευνούν την εκτύπωση 4D απαιτούν πολλαπλά υλικά εκτυπωμένα μαζί, με ένα υλικό που παραμένει άκαμπτο ενώ άλλο αλλάζει το σχήμα και ενεργεί σαν μια άρθρωση".

Είμαστε πρόθυμοι να ποντάρετε ότι οι περισσότεροι άνθρωποι δεν έχουν τα εργαλεία ή τους πόρους για να δημιουργήσουν συστατικά πολλαπλών υλικών στο σπίτι. Προς το παρόν, θα πρέπει απλώς να περιμένουμε και να δούμε τι μπορεί να βρει ο κόσμος της επιστήμης.

Το μέλλον της εκτύπωσης 4D είναι αβέβαιο

Η εκτύπωση 4D ακούγεται χωρίς αμφιβολία σαν μια δροσερή τεχνολογία νέας τεχνολογίας που πολλοί άνθρωποι θα απολαύσουν. Αλλά υπάρχει αρκετή ανάγκη και αρκετοί άνθρωποι που θα μπορούσαν να έχουν πρόσβαση ρεαλιστικά στην τεχνολογία για να απογειωθεί;

Είναι ακόμα πολύ νωρίς για να πούμε, αλλά αν η τεχνολογία τρυπήσει με τον τρόπο που περιμένουμε, τότε η απάντηση είναι μια απόλυτη ναι. Αφού τελειοποιηθεί η εκτύπωση 4D, ο κόσμος πρόκειται να δει μια τεράστια αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο τα αντικείμενα και τα gadgets σχεδιάζονται και κατασκευάζονται.

Με 3D εκτύπωση 5 εκπληκτικές εφαρμογές 3D εκτύπωσης που πρέπει να δείτε για να πιστέψετεΤι θα κάνατε με ένα 3D εκτυπωτή; Εάν οι άνθρωποι που αναπτύσσουν αυτές τις εφαρμογές έχουν κάτι να πουν γι 'αυτό, ίσως να εκπλαγείτε. Διαβάστε περισσότερα , από όλους τους επαγγελματίες του ιατρικού τομέα αρχιτέκτονες και σχεδιαστές έχουν βρει την τεχνολογία χρήσιμη για τις πτυχές της καθημερινής τους ζωής. Πώς νιώθεις για την εκτύπωση 4D; Θα είναι πρακτικό ή θα είναι τεχνολογία πολυτέλειας για τεχνάσματα;

Συντελεστές εικόνας: 3d εκτυπωτή από τον Alexander Tolstykh μέσω του Shutterstock, Kaique Rocha, Βιβλιοθήκη CSM, Βιβλιοθήκη CSM, Financial Times και Schezar