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

Как на Дальнем Востоке решают  проблемы кадрового дефицита Как на Дальнем Востоке решают  проблемы кадрового дефицита

Российская экономика активизировалась на азиатском рынке

РБК
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
Вместе с семьёй Вместе с семьёй

Этот дом можно назвать воплощением мечты любого горожанина

Идеи Вашего Дома
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Новости науки Новости науки

Обнаруженная в ранней Вселенной грандиозная галактика и другие новости науки

Знание – сила
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Растениеводы в поисках маржи Растениеводы в поисках маржи

На чем смогут заработать аграрии в 2025 году

Агроинвестор
Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня? Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня?

Зачем каждому гражданину нужно выработать у себя привычку делать сбережения?

Наука и техника
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед

Биология в 1900-х годах по темпам своего развития ничуть не отставала от физики

Знание – сила
Индейка на взлете Индейка на взлете

Российское производство мяса индейки выросло почти на 4%

Агроинвестор
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
Аграрный PR как часть стратегии развития компании Аграрный PR как часть стратегии развития компании

Какие эффективные инструменты маркетинговых коммуникаций используют в 2025 году

Агроинвестор
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Керосиновая история Керосиновая история

Жизнь в послевоенном социализме делится на «время керосина» и «время газа»

Знание – сила
Водяные козлы – аристократы саванн Водяные козлы – аристократы саванн

«Водяных козлов я часто встречал в восточноафриканской саванне»

Знание – сила
В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз

Сравнительная анатомия – старая наука, интеллектуальный опыт которой очень богат

Знание – сила
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Искоренить фальсификат Искоренить фальсификат

Методики проверки, испытаний, идентификации продукции нужно совершенствовать

Агроинвестор
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Созданы в России Созданы в России

Доля семян российской селекции в посевах приблизилась к 68%

Агроинвестор
Островский – революция в русском театре Островский – революция в русском театре

Гончаров, известный трилогией на букву «О», был интересным и метким критиком

Знание – сила
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Открыть в приложении