4d tlačiareň

Napriek tomu, že 3D tlač je stále považovaná za novú technológiu, vývojári z Harvardskej univerzity dokázali, že pokrok sa rýchlo rozvíja. Tím vedcov vzal 3D tlačiareň ako základ a pridal štvrtú dimenziu.

4D tlačiareň: čo to je

Pod „4D tlačiarňou“ sa rozumie použitie nie 3 rozmerov (X, Y, Z) na tlač skutočných objektov, ale aj štvrtého rozmeru - čas (T).

Ak k tlačeným objektom pridáte špeciálne materiály, ktoré môžu reagovať na vonkajšie faktory - napríklad chlad, voda - potom sa tieto objekty môžu v priebehu času pohybovať a meniť tvar, napríklad svaly osoby.

Ako funguje tlačiareň 4D

4D tlač je najnovšia technológia založená na 3D tlači. Zlepšenie spočíva v tom, že pri tlači sa pridá medzivrstva z „inteligentného“ materiálu, ktorý je schopný absorbovať vlhkosť.

V tomto prípade je vlhkosť zdrojom energie na zvýšenie objemu materiálu po tlači na 3D tlačiarni. Hlavný predmet je najskôr spracovaný tlačiarňou a potom pomocou vody sa zmení a získa požadovaný tvar.

Pomoc! Tieto inovácie umožňujú tlačiť akýkoľvek predmet v pomerne krátkom čase. Je to čas, ktorý je štvrtou dimenziou.

Čo je možné tlačiť na tlačiarni 4D

Harvardské laboratórium vytlačilo mnoho rôznych predmetov, ktoré si sami môžu vziať požadovaný tvar alebo sa zostaviť. Vedci predviedli samoviazané šnúrky a skladací nábytok sami. Nová technológia sa používa aj na iné účely.

Ochrana kozmického satelitu

Vďaka tlačiarni 4D vedci NASA vyrobili špeciálnu kovovú tkaninu, ktorá chráni satelity pred poškodením a je tiež potrebná na výrobu elastických antén.

Jedná sa o druh „reťazovej pošty“ vyrobenej zo striebra s pridaním ďalších kovov. Tkaninu je možné stlačiť, natiahnuť a zložiť. Napriek pružnosti je materiál veľmi roztrhateľný. Plánuje sa, že satelity budú v budúcnosti baliť túto tkaninu skôr, ako pôjdu na obežnú dráhu, alebo pomocou materiálu budú chrániť štíty a vesmírne stanice.

Vojenská technológia

4D tlač sa použije v chemickej oblasti a pri štúdiu materiálových materiálov pre obranný priemysel. Tlačiareň 4D umožňuje tlačiť nové biochemické senzory, materiály a príslušenstvo pre čipy.

Pomoc! Pokroku v súčasnosti bráni nedostatok lacných zariadení, ktoré dokážu tlačiť objekty s vysokým rozlíšením (asi 1000-krát tenšie ako ľudské vlasy).

Použitie v medicíne

Lekári zo spoločnosti Shaanxi v Číne úspešne vykonali komplexnú operáciu priedušnice s použitím technológie tlače 4D. Nainštalovali pre pacienta tracheálny stent, ktorý im umožnil udržiavať otvorené dýchacie orgány. Na výrobu stentu sa použil biologický materiál polykaprolaktón, ktorý sa v priebehu času rozpúšťa - degradácia v ľudskom tele nastane do troch rokov. Lekári predtým vypočítali dobu rozpúšťania tlačeného stentu a pacient nebude musieť vykonať špeciálnu operáciu odstránenia.

Podobný prípad sa vyskytol v Amerike. Garrett Peterson sa narodil s bronchomalaciou, keď sú kĺby veľmi mäkké.

Je možné, že nové biomateriály vytlačené na 4D tlačiarni veľmi skoro zabehnú ďaleko za patológiu dýchacieho systému. Už prebieha výskum v oblasti regenerácie tváre.

Všeobecne platí, že veľa vedcov, ktorí pracujú v oblasti 4D tlače, predpovedá rýchly rast objektov a biomateriálov modernej tlačovej metódy do 5 až 6 rokov.