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

«Онлайн-каналы должны нести ответственность за реализацию БАДов» «Онлайн-каналы должны нести ответственность за реализацию БАДов»

О ситуации на рынке биологически активных добавок (БАД)

РБК
Белеет парус на болоте Белеет парус на болоте

Чем так уникален нерукотворный природный парус — белокрыльник болотный?

Наука и жизнь
Слово редактора Слово редактора

На самом деле, нет более открытых миру людей, чем яхтсмены

Y Magazine
Любовь к животным и санкции Любовь к животным и санкции

Почему рынок кормов — перспективное направление для инвестиций

Агроинвестор
«Кто богат детьми, богат и любовью, а любовь всего светлее»: Н.М. Карамзин – отец семейства «Кто богат детьми, богат и любовью, а любовь всего светлее»: Н.М. Карамзин – отец семейства

Николай Карамзин известен как «первый наш историк и последний летописец»

Знание – сила
Болотные семафоры Болотные семафоры

Дупеля летят к нам из жарких поясов экваториальной Африки...

Наука и жизнь
«Кузнец – это в первую очередь инженер» «Кузнец – это в первую очередь инженер»

Как ученые исследуют магнитное поле Земли? Влияют ли на нас магнитные бури?

Знание – сила
«Нечестная» игра Баше «Нечестная» игра Баше

Как найти выигрышную стратегию в игре Баше?

Наука и жизнь
Удивительный трубкозуб Удивительный трубкозуб

Ожившей химерой с прошедших веков трубкозуба, шутя, обзывают

Знание – сила
Июньская метель снежноцвета Июньская метель снежноцвета

Снежноцветы считаются красивейшими деревьями, и с этим трудно не согласиться

Наука и жизнь
Бизнес на энтузиазме Бизнес на энтузиазме

Перспективы мясного скотоводства в России неоднозначные

Агроинвестор
Делянка лирохвоста Делянка лирохвоста

Большая птица-лира живет во влажных лесах восточной Австралии и Тасмании

Знание – сила
Посвящено Беатриче Посвящено Беатриче

Он не смел поверить, что Биче исчезла навсегда. Его мир рухнул

Наука и жизнь
У эволюции нет конкретной цели, но есть результат У эволюции нет конкретной цели, но есть результат

Как происходит видообразование, с чего начинается и через какие этапы проходит

Наука и жизнь
Коварный удар из-под земли Коварный удар из-под земли

«Холодная война» стала стимулом для неумеренных планов создателей оружия

Наука и техника
Экологическая модернизация Экологическая модернизация

Как разные страны переосмысливают управление органическими отходами

Агроинвестор
Он пережил и многое, и многих… Он пережил и многое, и многих…

Петр Вяземский, князь. О нем вспоминают обычно в связи с А. С. Пушкиным

Знание – сила
Самое древнее чувство Самое древнее чувство

Как у животных представлено чувства обоняния и вкуса

Наука и жизнь
Тихая гавань русских литераторов Тихая гавань русских литераторов

Усадьбе Остафьево повезло, в ее облике с давних времен мало что менялось

Знание – сила
Каким ты будешь, городской бус? Каким ты будешь, городской бус?

Ждать ли нам завтра электробусов в каждом городе?

Наука и жизнь
«Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует «Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует

Как арктические экосистемы приспосабливаются к изменениям климатических условий

Наука и жизнь
Последняя загадка Пушкина Последняя загадка Пушкина

«Пушкин и Погорелое Городище» – тема, вынесенная на периферию пушкинистики

Знание – сила
Что «видели» астероиды? Что «видели» астероиды?

Чем астероиды интересны астрономам?

Наука и жизнь
Недолгий триумф «арийской физики» Недолгий триумф «арийской физики»

В какой тупик может завести себя наука, если станет служанкой нацизма

Знание – сила
Испанские авианосцы на мировом рынке Испанские авианосцы на мировом рынке

Что помогло определиться с основными требованиями к универсальному авианосцу

Наука и техника
«Мои счастливейшие дни…» «Мои счастливейшие дни…»

Понятие гения места, «genius loci» – к Остафьево применимо как нельзя более

Знание – сила
Динозавры за Полярным кругом Динозавры за Полярным кругом

Как жили динозавры и их соседи в условиях крайнего Севера или Юга

Наука и техника
Мир экзопланет: как на орбитах у других солнц были открыты «непланеты» Мир экзопланет: как на орбитах у других солнц были открыты «непланеты»

О том, как обнаруживаются экзопланеты и какими они бывают

Наука и техника
Легендарный Понтий Пилат Легендарный Понтий Пилат

Так кто же он был, этот римлянин, взявшийся судить Иисуса?

Знание – сила
Наука под знаком «Аненербе» Наука под знаком «Аненербе»

Наука может прекрасно себя чувствовать и в тиранических режимах

Знание – сила
Открыть в приложении