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

11 друзей Кандинского 11 друзей Кандинского

Какие игроки доминируют на глобальном рынке нейросетей, каковы их планы?

РБК
Евпатория Евпатория

Евпатория — город, существующий во многих измерениях

Знание – сила
Она вышивает мечты Она вышивает мечты

Самая яркая звезда на небосклоне высокой моды Поднебесной — талантливая Гуо Пей

Y Magazine
Что скрывается за модным словом «роялти» ? Что скрывается за модным словом «роялти» ?

Пассивный доход на интеллектуальной собственности: как работает роялти?

Наука и техника
Мир экзопланет: что для космоса «норма»? Мир экзопланет: что для космоса «норма»?

Уже можно говорить о планетах необычных. Как выглядят «обычные» – установлено

Наука и техника
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
Убить Лумумбу Убить Лумумбу

Патрис Лумумба был одним из самых мужественных лидеров своего поколения

Знание – сила
Полет Fram2 Полет Fram2

Командиром этого полета был Ван Чунь – миллионер, оплативший полет участников

Наука и техника
Мост – это мир со своими законами Мост – это мир со своими законами

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

Знание – сила
Молодой Цезарь Молодой Цезарь

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

Знание – сила
Социология утопии, или Почему у Стругацких в их «Мире Полудня» нет котиков и попугайчиков Социология утопии, или Почему у Стругацких в их «Мире Полудня» нет котиков и попугайчиков

Почему на Прекрасной Земле Будущего полностью отсутствуют домашние питомцы

Знание – сила
Мост в небесах Мост в небесах

Некоторые современные мосты сооружают только для того, чтобы заинтриговать

Знание – сила
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
Устричный гриб, его собратья и однофамильцы Устричный гриб, его собратья и однофамильцы

Где растёт вёшенка и кто её лесные «однофамильцы»

Наука и жизнь
«Дом А. Ф. Лосева» «Дом А. Ф. Лосева»

О том, как создавалась уникальная структура Дома Лосева

Знание – сила
Современные подводные лодки постройки Швеции и Нидерландов Современные подводные лодки постройки Швеции и Нидерландов

Швеция и Нидерланды: как изменилась отечественная школа подводного судостроения

Наука и техника
Безмолвный пациент, или вакцинация в аквакультуре Безмолвный пациент, или вакцинация в аквакультуре

Кто, как и зачем вакцинирует рыб в аквахозяйствах?

Наука и жизнь
Есть ли жизнь на Марсе? Есть ли жизнь на Марсе?

Пройдемся по имеющимся фактам в вопросе о жизни на Марсе

Наука и техника
В зоне степей и полупустынь В зоне степей и полупустынь

Сергей Богун о проблемах защиты редких степных видов

Знание – сила
Когда ещё был лес… Когда ещё был лес…

Рассказ Саши Тэмлейн «Когда ещё был лес…»

Наука и жизнь
Космическая пыль в междупланетном пространстве Космическая пыль в междупланетном пространстве

Наука в годы войны: астроном Фесенков об астероидах и космической пыли

Наука и жизнь
Причудливая лилия кардиокринум Причудливая лилия кардиокринум

Что помогает садоводам-любителям выращивать редкий кардиокринум?

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
Рассказ солдата Рассказ солдата

Воспоминания Георгия Немчинова о войне на передовой

Знание – сила
Дрофа – степной реликт Дрофа – степной реликт

Все ли знают о самой крупной птице России? Это дрофа

Знание – сила
Не всякая поганка — гриб Не всякая поганка — гриб

Почему красивых и изящных водоплавающих птиц назвали поганками?

Наука и жизнь
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Сказочная повесть — фантастика с просветительской задачей

Наука и жизнь
Сделать посетителя немного исследователем Сделать посетителя немного исследователем

Что отличает современные музеи? Открытость и исследовательский подход

Знание – сила
От золота к бриллиантам От золота к бриллиантам

Суперъяхта Diamond Binta — первая яхта, построенная на платформе T580

Y Magazine
Кадровый агропотенциал Кадровый агропотенциал

Роль государства и бизнеса в решении проблемы дефицита персонала

Агроинвестор
Открыть в приложении