Незважаючи на те, що 3D-друк все ще вважається новою технологією, розробники з гарвардського університету довели, що прогрес стрімко розвивається. Команда вчених взяла за основу 3D-принтер і додала четвертий вимір.

4D принтер: що це

Під «4D-принтером» мається на увазі використання не 3-х вимірів (X, Y, Z) для друку реальних предметів, але і четвертий вимір – час (T).

Якщо в роздруковані предмети додати особливі матеріали, які здатні реагувати на зовнішні чинники — наприклад, холод, воду — то ці об'єкти можуть рухатися і змінювати форму з часом, на зразок мускул людини.

Як працює 4D принтер

4D-друк – це новітня технологія, заснована на 3D-друку. Вдосконалення полягає в тому, що при друку додається проміжний шар «розумного» матеріалу, який здатний вбирати вологу.

Волога, що в цьому випадку є джерелом енергії для збільшення в об'ємі матеріалу після друку на 3D-принтері. Основний предмет спочатку принтер обробляє, а після з допомогою води він змінює і отримує необхідну форму.

Довідка! Ці інновації дають можливість роздруковувати будь-які предмети за досить короткий час. Саме «Час» є 4 вимірюванням.

Що можна роздрукувати на принтері 4D

Гарвардська лабораторія надрукувала безліч різних предметів, які здатні самі приймати потрібну форму або самостійно збиратися. Вчені продемонстрували самозавязывающиеся шнурки, розкладається самостійно меблі. Також нова технологія використовується і в інших цілях

Захист космічних супутників

Завдяки 4D-принтера вчені НАСА зробили спеціальну металеву тканина, яка захищає супутники від пошкоджень, а також потрібно для виготовлення еластичних антен.

Це своєрідна «кольчуга», зроблена зі срібла з додаванням деяких інших металів. Тканину можна стискати, розтягувати і складати. Незважаючи на еластичність, матеріал дуже складно порвати. Планується, що надалі цією тканиною будуть запаковувати супутники перед виходом на орбіту, або за допомогою матеріалу будуть екранувати скафандри і космічні станції.

Військові технології

4D-друк буде використана в хімічній галузі і при вивченні матеріалознавства для обороною промисловості. 4D-принтер дозволяє друкувати нові біохімічні датчики, матеріали і комплектуючі для чіпів.

Довідка! Зараз прогресу не дає розвинутися відсутність недорогих пристроїв, які можуть виробляти роздруківку предметів з високою роздільною здатністю (приблизно в 1000 разів тонше волосся людини).

Використання в медицині

Хірурги з Шеньсі (Китай) успішно виконали складну операцію на трахеї за допомогою технології друку 4D. Вони встановили пацієнту трахеальний стент, який дозволив зберегти відкритими органи дихання. Для виготовлення стента застосовувався біологічний матеріал поликапролактон, розчиняється згодом — деградація в людському тілі відбувається протягом трьох років. Хірурги попередньо розрахували час розчинення роздрукованого стента, і хворому не потрібно проводити спеціальну операцію по видаленню.

Приблизно схожий випадок стався в Америці. Гаррет Пітерсон народився з бронхомаляцией, коли суглоби дуже м'які.

Цілком можливо, що нові біоматеріали роздруковані на 4D-принтері дуже скоро вийдуть далеко за межі патологій органів дихання. Вже проводять дослідження в плані відновлення особи.

В загальному ж, багато вчених, які працюють у сфері 4D друку, прогнозують швидке зростання предметів і біоматеріалів сучасного способу друку вже протягом 5-6 років