Неймовірний 4D друк об’єктів

Неймовірний 4D друк об’єктів

Новий метод 4D друку, завдяки термоактивним елементам матеріалів, дозволяє створювати складні структури за лічені хвилини.

В процесі 4D друку створюються 3D об’єкти, які змінюють свою форму у відповідь на зовнішні стимули – тепло, вологу та світло. Такий тип друку підходитиме для об’єктів, виготовлення яких дуже складне та тривале. Найпоширенішим матеріалом для 4D - полімери з пам’яттю форми, потребують щонайменше 5 етапів, щоб надати їм остаточної форми. Гідрогелі простіші у використанні, але не підходять для створення жорстких структур.

Зхен Дін разом з колегами з університету технологій та дизайну, що в Сінгапурі, винайшов спосіб швидкого друку твердих 4D об’єктів за допомогою 3D  принтера та джерела світла. Вони створили ряд об’єктів: квітку, що закриває пелюстки, пласку зірку, яка перетворюється у купол та решітки, яка подовжується. Структури виготовлені із пласких 3D смуг, які нагріваючись, змінюють форму. Смуги друкуються менше хвилини і створені із шарів жорсткого полімеру з пам’яттю форми та каучукового еластомеру – полімера з еластичними властивостями.

При нагріванні до 45 °С полімерний компонент з пам’яттю форми «розслабляється» і дозволяє еластомеру прийняти нову форму. По мірі охолодження смуги, полімер з пам’яттю форми знову застигає і фіксує елемент в його новій формі, вигнутій формі.

Недолік методу полягає в тому, що полімер фіксує структури після кожного циклу нагрівання, після чого вже не повертається в первинну форму. Тому це виключає його застосування для виготовлення штучних м’язів для роботів та протезування. Але для інших об’єктів, які не потребують зворотних змін, метод може успішно застосовувати. Наприклад, для виготовлення компактних кардіологічних стентів – трубочок, які розміщуються в кровоносних судинах, щоб не допускати їх зімкнення. Під дією тепла крові кардіологічні стенти, виготовлені по новій технології, зможуть змінювати форму. Також цей метод може застосовуватись для збірної меблів.  

Джерело: Newscientist

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top