Μια νέα έρευνα δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Advanced Materials, με επικεφαλής τον επιστήμονα Xiaodong Chen, ειδικευόμενο στη συμπεριφορά των υλικών κάτω από μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Μαζί με την υπόλοιπη ομάδα του, αποτελούμενη από κορυφαίους χημικούς, ο Chen θέλησε να δημιουργήσει ένα 3D εκτυπωμένο αντικείμενο με ικανότητα να ανταποκρίνεται άμεσα στα διάφορα ερεθίσματα, όπως είναι οι μεταβολές της εξωτερικής θερμοκρασίας. Μαζί με την ομάδα του εργάστηκαν εντατικά προκειμένου να υλοποιήσουν την πρωτοποριακή ιδέα και μέσα από το εργαστήριο του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Nanyang της Σιγκαπούρης «γεννήθηκε» ένα 3D εκτυπωμένο λουλούδι που ανθίζει όταν εκτίθεται στο φως με παρόμοιο τρόπο όπως και τα πραγματικά που συναντάμε σχεδόν παντού στη φύση. Πώς όμως κατάφερε η ερευνητική ομάδα να υλοποιήσει ένα τόσο εντυπωσιακό αποτέλεσμα?

singapore-researchers-create-3d-printed-flower-blooms-exposed-light-1  3D εκτυπωμένο λουλούδι, ανθίζει όταν εκτίθεται στο φως singapore researchers create 3d printed flower blooms exposed light 1

Το μυστικό της επιτυχίας κρύβεται πίσω από τη δομή και τη φύση του 3D εκτυπωμένου λουλουδιού, το οποίο διακατέχεται από την ικανότητα να διατηρεί μια μορφή σύνθετης μνήμης, ώστε το σχήμα του να μπορεί να αλλάζει όταν η φωτοευαίσθητη επιφάνειά του εκτίθεται στο ηλιακό ή τεχνητό φως. Η διαδικασία μεταβολής ενός τμήματος ή της συνολικής επιφάνειας ενός 3D εκτυπωμένου αντικειμένου, συχνά αναφέρεται και ως 4D εκτύπωση, μια μέθοδος που γίνεται όλο και πιο δημοφιλής καθώς οι ερευνητές ανά τον κόσμο βλέπουν και οραματίζονται τη δυνατότητα χρήσης τέτοιων αντικειμένων σε τεχνολογικά απαιτητικούς τομείς όπως είναι η βιομιμητική, καθώς και η εξελιγμένη ρομποτική «μαλακών» ιστών.

552842729_1280x720  3D εκτυπωμένο λουλούδι, ανθίζει όταν εκτίθεται στο φως 552842729

Το 3D εκτυπωμένο λουλούδι είναι κατασκευασμένο από τροποποιημένο υλικό με βάση την πολυουρεθάνη και όταν αλλάζει το σχήμα του δίνει την εντύπωση του ανθίσματος. Πιο συγκεκριμένα, το υλικό πολυουρεθάνης αναμείχθηκε με μικροσκοπικές ποσότητες αιθάλης, ένα υλικό που αντιδράει άμεσα στο φως και προέρχεται από την ατελή καύση ορισμένων βαρέων προϊόντων πετρελαίου. Μόλις η δομή του λουλουδιού εκτεθεί σε μια πηγή φωτός, η ενσωματωμένη αιθάλη μέσα στο πλαστικό υλικό παράγει θερμότητα, η οποία με τη σειρά της ενεργοποιεί τη συμπεριφορά μνήμης του σχήματος, επιτρέποντάς του να μεταβάλει την 3D εκτυπωμένη δομή του. Στη συνέχεια «ανθίζει» μέσα σε λίγα μόνο λεπτά, μιμούμενο το φυσικό ηλιοτρόπιο, προσφέροντας ένα εντυπωσιακό οπτικό αποτέλεσμα.