למרות העובדה כי הדפסת תלת מימד עדיין נחשבת לטכנולוגיה חדשה, מפתחים מאוניברסיטת הרווארד הוכיחו כי ההתקדמות מתפתחת במהירות. צוות המדענים לקח את מדפסת התלת מימד כבסיס והוסיף מימד רביעי.
מדפסת 4D: מה זה
המשמעות של "מדפסת 4D" היא שימוש בממדים לא 3 (X, Y, Z) להדפסת אובייקטים אמיתיים, אלא גם לממד הרביעי - זמן (T).
אם אתה מוסיף חומרים מיוחדים לחפצים מודפסים שיכולים להגיב לגורמים חיצוניים - למשל, מים קרים, אז עצמים אלה יכולים לנוע ולשנות צורה לאורך זמן, כמו שרירים של אדם.
כיצד מדפסת 4D עובדת
הדפסת 4D היא הטכנולוגיה העדכנית ביותר המבוססת על הדפסת תלת מימד. השיפור הוא שכאשר מדפיסים, מתווספת שכבת ביניים של חומר "חכם" המסוגלת לספוג לחות.
במקרה זה, הלחות היא מקור אנרגיה להגדלת נפח החומר לאחר הדפסה במדפסת תלת מימד. הנושא העיקרי מעובד תחילה על ידי המדפסת, ואז בעזרת מים הוא משתנה ומקבל את הצורה הרצויה.
עזרה! חידושים אלה מאפשרים להדפיס כל פריט בזמן קצר למדי. זה הזמן שהוא הממד הרביעי.
מה ניתן להדפיס במדפסת 4D
המעבדה בהרווארד הדפיסה פריטים רבים ושונים שיכולים עצמם ללבוש את הצורה הנדרשת או להרכיב את עצמם. מדענים הפגינו שרוכי שרוך קשורים בעצמם, קיפלו רהיטים בעצמם. טכנולוגיה חדשה משמשת גם למטרות אחרות.
הגנה לוויינית בחלל
בזכות מדפסת 4D, מדעני נאס"א ייצרו בד מתכת מיוחד המגן על לוויינים מפני נזק, ונדרש גם לייצור אנטנות אלסטיות.
זהו סוג של "דואר שרשרת" עשוי מכסף בתוספת כמה מתכות אחרות. ניתן לדחוס את הבד, למתוח ולקפל. למרות האלסטיות, החומר קשה מאוד לקרוע. מתוכנן שבעתיד לוויינים יארזו את הבד לפני שייכנסו למסלול, או בעזרת חומר הם יגנו על חללי חלל ותחנות חלל.
טכנולוגיה צבאית
הדפסת 4D תשמש בתחום הכימי ובחקר מדעי החומרים לתעשיית הביטחון. מדפסת 4D מאפשרת לך להדפיס חיישנים, חומרים ואביזרים ביוכימיים חדשים לשבבים.
עזרה! כעת, ההתקדמות מונעת מהיעדר מכשירים לא יקרים שיכולים להדפיס חפצים ברזולוציה גבוהה (דקה פי אלף משיער אנושי).
השתמש ברפואה
מנתחים משאנשי, סין, ביצעו בהצלחה ניתוחים מורכבים בקנה הנשימה בטכנולוגיית הדפסת 4D. הם התקנו סטנט קנה הנשימה עבור המטופל, שאיפשר להם לשמור על אברי הנשימה פתוחים. לייצור הסטנט נעשה שימוש בחומר הביולוגי polycaprolactone, המתמוסס עם הזמן - השפלה בגוף האדם נמשכת שלוש שנים. מנתחים חישבו בעבר את זמן הפירוק של הסטנט המודפס, והחולה לא יצטרך לבצע פעולת הסרה מיוחדת.
מקרה דומה התרחש באמריקה. גארט פטרסון נולד עם הסימפונות כאשר המפרקים רכים מאוד.
יתכן שביו-חומרים חדשים המודפסים במדפסת 4D יעבור בקרוב הרבה מעבר לפתולוגיה של מערכת הנשימה. כבר מבצעים מחקר במונחים של התאוששות פנים.
באופן כללי, מדענים רבים העוסקים בתחום הדפסת 4D מנבאים את הצמיחה המהירה של חפצים וביו-חומרים של שיטת ההדפסה המודרנית תוך 5-6 שנים.
עזוב את ההערה שלך