На смену 3D-печати пришли технологии 4D

РБКHi-Tech

Элементы – наука

Четвертое измерение

Бутон цветка опускается в теплую воду — и раскрывается. Это не чудо природы, а демонстрация нового изобретения исследователей из Технологического института Джорджии и их коллег из Сингапура и Китая. В апреле 2017-го ученые представили методику 4D-печати. Технология добавляет к привычному 3D-моделированию четвертое «измерение» 

Текст: Иван Осипов

Теория

 4D-печать основана на эффекте памяти формы, когда искусственно деформированный материал при нагреве восстанавливает исходный вид, например распрямляется изогнутая металлическая проволока. В данном случае для ученых «умным» материалом послужила смесь из «жесткого» полимера и «мягкого» эластомера, следует из публикации об изобретении в журнале Science Advances. Полоски из слоев печатаются на 3D-принтере Objet Connex, затем соединяются в единую конструкцию и опускаются в нагретую до 45°С воду.

Под воздействием тепла «жесткий» компонент «позволяет» эластичному приобрести заданную разработчиками форму, а после окончания процесса воздействия «фиксирует» измененную форму предмета. Процедура занимает от нескольких секунд до нескольких минут. Для сравнения: гидрогель, который использовали в большинстве предыдущих экспериментов с 4D-печатью, проходит процедуру трансформации за несколько часов.

Практика

4D-печать развивается с 2013 года, однако впервые ученым удалось убрать из производственной цепочки процесс закалки образцов и сразу создавать предметы, пригодные для практического применения. Это позволит экономить до 90% времени и материалов, а также расширить сферу применения технологии — к примеру, оперативно печатать стенты для кардиологических операций, биомедицинские устройства, трансформирующуюся мебель или детали для «мягких» роботов. Помимо созданного на основе 4D цветка исследователи обнародовали ролики, на которых технология превращает напечатанную на принтере звезду в купол и «сжимает» решетки.

Технология должна будет использоваться для производства «гибких» скафандров и антенн

Конкуренция

Менее чем через неделю после публикации материала в Science Advances свою 4D-разработку представило NASA. С помощью инновационной технологии агентство напечатало «умную» композитную ткань: материал со временем может изменять и функции, и форму. С одной стороны ткань отражает свет, с другой — поглощает его, что удобно для регулирования потоков тепла. Материал можно будет использовать для производства «гибких» скафандров и антенн и строительства инфраструктурных объектов в космосе и даже на других планетах, надеются инженеры NASA. По их замыслу, астронавты сами будут определять необходимое им количество ткани и тут же печатать ее, чтобы использовать для конкретных целей.

Фото: Georgia Institute of Technology

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

В своих пределах: как растет индустрия путешествий в России В своих пределах: как растет индустрия путешествий в России

Какие тренды преобладают в индустрии внутреннего туризма

РБК
Алексей Маслов: «Для Китая Россия — это прежде всего точки продаж» Алексей Маслов: «Для Китая Россия — это прежде всего точки продаж»

Как развиваются связи РФ и КНР и чего ждать в будущем

РБК
Академик Петр Чумаков: вирусы позволяют увидеть раковые клетки и сформировать иммунный ответ Академик Петр Чумаков: вирусы позволяют увидеть раковые клетки и сформировать иммунный ответ

Вирусы дают надежду в лечении самых злокачественных видов рака

Наука
Мысль как вечное движение, – или «Что такое интеллигенция»… Мысль как вечное движение, – или «Что такое интеллигенция»…

Беседа с Константином Кедровым о немецком философе Гегеле

Знание – сила
Мост – это мир со своими законами Мост – это мир со своими законами

Наш сегодняшний разговор – не о фантастике, а о фантастических мостах

Знание – сила
От него мы впервые узнали об антропогенном потеплении От него мы впервые узнали об антропогенном потеплении

Михаил Будыко понял, что льды Арктики будут стремительно таять, еще 55 лет назад

Наука
Генеральная уборка Генеральная уборка

Как РГО старается уменьшить следы антропогенного воздействия

Вокруг света
Филология, история и богослужебная практика Филология, история и богослужебная практика

Работу по правкам богослужебных книг будут ругать: и за трусость, и за дерзость

Наука
Мускулы крылатой машины – система управления Мускулы крылатой машины – система управления

Как пилот заставляет слушаться машину в десятки тонн, контролируя ее в воздухе?

Наука и техника
По законам моды По законам моды

Почему предпочтения в одежде так сильно меняются из поколения в поколение?

Вокруг света
Рельсы стратегического направления Рельсы стратегического направления

Байкало-Амурская магистраль — детище русско-японской и последующих войн

Наука
Греки на краю мира Греки на краю мира

Какие сокровища нашлись у северных берегов Чёрного моря, но не в Греции?

Наука и жизнь
Молодой Цезарь Молодой Цезарь

Карьера Цезаря могла бы оборваться, едва начавшись, равно как и его жизнь...

Знание – сила
Атлас будущего Атлас будущего

Кто станет «человеческим паркетом» и кого ИИ оставит без работы?

Вокруг света
Программа на перспективу Программа на перспективу

Как Индия стала одной из ведущих IT-стран мира и каковы ее планы на будущее

РБК
Масляное коварство Масляное коварство

Как масло для дерева может стать причиной пожара?

Наука и жизнь
Китайский с нуля Китайский с нуля

Сложно ли выучить новый язык и как это сделать самостоятельно

РБК
Семь крапив Семь крапив

В России окультуривают ценное, полезное, но очень жгучее растение

Наука
Как социальная ответственность бизнеса меняет медицинское страхование Как социальная ответственность бизнеса меняет медицинское страхование

Почему растет рынок добровольного медицинского страхования

РБК
Наталья Зубаревич: «Массовый переезд россиян на Дальний Восток пока нечем мотивировать» Наталья Зубаревич: «Массовый переезд россиян на Дальний Восток пока нечем мотивировать»

Какие барьеры сильнее всего удерживают российский экспорт и импорт

РБК
Гипотеза бабушек Гипотеза бабушек

Зачем животным старшие поколения и как они передают опыт

Вокруг света
Как платформенная занятость влияет на российский рынок труда Как платформенная занятость влияет на российский рынок труда

Как платформенная экономика трансформирует рынок труда и развивает регионы

РБК
Учебная тревога Учебная тревога

Как устроена система образования в странах Азии и почему она вызывает опасения

РБК
Жабрей и зябра, они же пикульники Жабрей и зябра, они же пикульники

Пикульники — настоящие джентльмены среди растения, хотя и каждый со своим нравом

Наука и жизнь
Геометрия роскоши Геометрия роскоши

Как художник Эрте сформировал стиль Harper’s Bazaar и отточил каноны ар-деко

Вокруг света
Прямоточные двигатели будущего Прямоточные двигатели будущего

Сложнейшая задача гиперзвукового движения решается с нескольких направлений

Наука
Какие технологии позволяют соблюдать ESG-принципы Какие технологии позволяют соблюдать ESG-принципы

Как ESG-технологии помогают повышать производительность бизнес-процессов

РБК
В зоне степей и полупустынь В зоне степей и полупустынь

Сергей Богун о проблемах защиты редких степных видов

Знание – сила
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Сказочная повесть — фантастика с просветительской задачей

Наука и жизнь
Жизнь и открытия Степана Куторги: от классиков до звероящеров Жизнь и открытия Степана Куторги: от классиков до звероящеров

«Удивительные ошибки» гения: как российский ученый открыл звероящеров

Наука и техника
Открыть в приложении