4D εκτυπωμένα, έξυπνα μετα-υλικά, αλλάζουν τις ιδιότητές τους, ανάλογα την περίσταση

/, Η 3D εκτύπωση γενικά/4D εκτυπωμένα, έξυπνα μετα-υλικά, αλλάζουν τις ιδιότητές τους, ανάλογα την περίσταση

4D εκτυπωμένα, έξυπνα μετα-υλικά, αλλάζουν τις ιδιότητές τους, ανάλογα την περίσταση

Όταν χρησιμοποιούμε τον όρο «4D εκτύπωση», δεν αναφερόμαστε σε κάτι εξωπραγματικό. Ουσιαστικά πρόκειται για μια νέα, εξελιγμένη πτυχή της ήδη υπάρχουσας τεχνολογίας της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Ενώ τα προϊόντα της τελευταίας διατηρούν το σχήμα και τις ιδιότητές τους μετά το πέρας της διαδικασίας της προσθετικής κατασκευής (χωρίς φυσικά να υπολογίζονται ακραίας μορφής εξωγενείς παράγοντες), η μία επιπλέον «διάσταση» προσδίδει αυτό ακριβώς που υπολείπεται των τριών. Το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί για να πραγματοποιηθεί η δυνατότητα της μεταβολής των φυσικών ιδιοτήτων του αντικειμένου, όταν εκτίθεται σε συγκεκριμένες και ελεγχόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως είναι για παράδειγμα η θερμοκρασία και η υγρασία. Τα οφέλη από μια τέτοιου είδους πρακτική είναι τεράστια και το εύρος απήχησης της αναβαθμισμένης κατά μία διάσταση τεχνολογίας της 3D εκτύπωσης, ιδιαίτερα διευρυμένο.

4D εκτυπωμένα, έξυπνα μετα-υλικά, αλλάζουν τις ιδιότητές τους, ανάλογα την περίσταση 4d printed smart metamaterials can be stiff as wood or soft as sponge rutgers 1

Μηχανικοί του Πανεπιστημίου Rutgers-New Brunswick στο New Jersey των ΗΠΑ,  δημιούργησαν με τη μέθοδο της 4D εκτύπωσης καινοτόμα υλικά που χαρακτηρίζονται από αυξημένη ευελιξία με ταυτόχρονα αισθητά μειωμένο βάρος, συγκριτικά πάντα με το μέγεθος τους. Με βάση τους ισχυρισμούς των μηχανικών, θα μπορούσαν να βρουν εφαρμογή σε υψηλού επιπέδου τεχνολογικούς τομείς, όπως είναι για παράδειγμα η αεροναυπηγική, η ρομποτική εύκαμπτων υλικών, αλλά και οι μικροσκοπικές βιο – ιατρικές συσκευές. Ίσως το επόμενο μεγάλο βήμα της 3D εκτύπωσης είναι η ενσωμάτωση του χρόνου, μεταβαίνοντας στην 4η τεχνολογική διάσταση, όπου εκεί είναι πλέον εφικτή η δημιουργία εξελιγμένων μετα – υλικών, με ικανότητα «αντίληψης» των περιβαλλοντικών παραγόντων, τους οποίους εκμεταλλεύονται και χρησιμοποιούν για να επιτύχουν την άμεση μετάβαση σε μια διαφορετική κατάσταση της προϋπάρχουσας μορφής τους και αντίστροφα.

4D εκτυπωμένα, έξυπνα μετα-υλικά, αλλάζουν τις ιδιότητές τους, ανάλογα την περίσταση Webp

Η τεχνολογία, η υγεία, η ασφάλεια, αλλά και η ποιότητα ζωής θα μπορούσαν να ανέλθουν σε άλλο επίπεδο. Σκληρότητα, ακαμψία, ευελιξία, είναι ορισμένες από τις ιδιότητες που μπορούν να μεταβληθούν.  Τα νέα 4D εκτυπωμένα υλικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε φτερά αεροσκαφών που αλλάζουν σχήμα για βελτίωση της απόδοσης και της στήριξης, ανάλογα τις συνθήκες αέρος και θερμοκρασίας. Πρωτοποριακές κατασκευές που θα έχουν τη δυνατότητα να συρρικνώνονται προκειμένου να εξοικονομηθεί χώρος και στη συνέχεια να επανέρχονται στην αρχική τους μορφή όταν αυτό είναι θεμιτό, όπως για παράδειγμα τα ηλιακά πάνελ, στις εναλλαγές ημέρας και νύχτας. Μικροσκοπικές βιο – ιατρικές συσκευές θα μπορούσαν προσωρινά να μεταβάλλουν τη σκληρότητά τους, μέχρι να ολοκληρωθεί η διαδικασία εισαγωγής στο σώμα του ασθενούς, μειώνοντας τον ενδεχόμενο πόνο και τη δυσφορία. Στο παρακάτω βίντεο μπορείτε να παρακολουθήσετε 4D εκτυπωμένα υλικά να αλλάζουν τις ιδιότητες και το σχήμα τους, όταν διαφοροποιούνται οι εξωτερικοί παράγοντες.

Τεχνολόγος - Ερευνητής, Αρθρογράφος