3D-utskrift utvikler seg til 4D Her er det vi vet så langt

Sikkert har du hørt om 3D-utskrift Hva er 3D-utskrift og hvordan fungerer det akkurat? Hva er 3D-utskrift og hvordan fungerer det akkurat? Tenk deg om du kan skrive ut tredimensjonale objekter rett fra en skriver i ditt hjem. Da jeg var barn i grunnskolen, trodde jeg det ville være kjempebra hvis jeg kunne skrive ut pizzaer ... Les mer, som er utskrift av gjenstander av materialer som plast, betong og til og med stål. Men visste du at teknologien har eksistert siden 1970-tallet?

Eller kanskje enda mer overraskende er det faktum at vi snart vil komme videre til neste trinn i denne teknologien: 4D-utskrift.

Det er vanskelig å tro at teknologien har eksistert så lenge, og si at vi selvfølgelig går videre til neste fase i utviklingen, men det er helt sant. Så, hva er 4D-utskrift? Og hvordan er det forskjellig fra 3D-utskrift? Vi slår det ned for deg.

Hva er 4D-utskrift?

Hvis du bryter den ned, er 4D-utskrift i utgangspunktet det samme som 3D-utskrift. Du bruker fortsatt additivproduksjon for å lage objekter med kraftige utskriftsmaskiner. 5 Billige 3D-skrivere kan du faktisk kjøpe i dag. 5 Billige 3D-skrivere, du kan faktisk kjøpe i dag. Noen år tilbake var selv de billigste 3D-skriverne ubehagelig nær $ 1000-merket - nå kan du få en kvalitets 3D-skriver for så lite som $ 400. Les mer, disse gjenstandene er fremdeles konstruert ved hjelp av de samme grunnleggende materialene, og de kommer ut å se det samme.

Forskjellen er hvordan de produserte gjenstandene forvandles over tid.

I hovedsak innebærer 4D-utskrift å lage objekter med materialer som til slutt endrer seg - noen ganger etter en reaksjon på forskjellige egenskaper eller utløsere, noen ganger bare på egenhånd.

Ved å bruke teknologier som formminnelegering, kan det ferdige produktet forvandle eller forandre form helt. Et objekt opprettet med formminneslegering, for eksempel, vil endres etter et skifte i temperatur.

Denne teknologien kan ikke virke interessant på papir, og det kan heller ikke være nyttig, men søknadene er rett og slett nyskapende.

Hva er bruken for 4D-utskrift?

4D-utskrift kan brukes til å skape responsive objekter, som ligner på responsivt webdesign. Trenger du en webdesigntutorial? Bruk disse 10 fantastiske ressursene Trenger du en webdesigntutorial? Bruk disse 10 fantastiske ressursene Webdesign er en flott ferdighet å ha - det lar deg lage ditt eget nettsted og kan være en fin måte å en ny karriere på. Slik lærer du det grunnleggende. Les mer, som tilpasser seg omgivelsene.

Tenk deg VVS eller rør som kan utvide og krympe for å kontrollere strømmen av vann. Dette kan muligens oppnås ved å bruke 4D-utskriftsteknikker, sammen med å velge et passende materiale for å lage de nevnte objektene.

Skylar Tibbits, konceptopphavsmannen til 4D-utskrift, forklarer det best ved å beskrive et par 4D-trykte joggesko:

“Hvis jeg spiller basketball, tilpasser [joggeskoene] seg for å støtte mine ankler mer. Hvis jeg går på gress, bør de vokse klosser eller bli vanntette hvis det regner. Det er ikke som skoen ville forstå at du spiller basketball, selvfølgelig, men det kan fortelle hva slags energi eller hvilken type krefter som blir brukt av foten din. Det kan transformere basert på press. Eller det kan være fuktighet eller temperaturendring.”

Han mener at vi skal kunne skape objekter som tilpasser seg og forandrer seg for å møte våre behov. Dette kan gjøres ved å lage sneakers med materialer som reagerer på bestemte utløsere eller miljøendringer.

En annen bruk for denne teknologien ville være å gjøre større gjenstander - som et ly eller telt - lettere å bære. Når du må sette opp objektet, kan du utvide det på etterspørsel. Tenk på det som klær lagret i en vakuumforseglet pose, unntatt på en mer nyskapende skala.

Den amerikanske hæren har nylig tildelt et stipend til universiteterne i Harvard, Pittsburgh og Illinois for å utforske ideen om å generere selvmonterende gjenstander.

4D-utskriftsobjekter kan justeres ved å utsette dem for ting som trykkendringer, fuktighet og temperaturendringer, overflateendringer, kraftendringer og mye mer. Igjen, dette er mulig ved å bruke materialer som reagerer på disse egenskapene.

Dette forklarer også hvorfor 4D-utskrift er fortsatt i sin barndom, og anses i stor grad for å være i et konsept eller en eksperimentasjonsfase. Det har vært 4D-trykte objekter, men den typen av avanserte kreasjoner vi har snakket om her, er ikke mulig ennå.

Når kommer 4D-utskrift til å gå?

Det er vanskelig å si hvor lang tid det vil være før forbrukere kan forvente å bruke 4D-utskriftsteknikker i sine hjem, ligner på 3D-utskrift nå. Et stort hinder innebærer materialene 4D-utskrifter ville kreve.

De “smart” Objekter opprettet under 4D-utskriftsprosessen består av multimaterialkomponenter som er noe som ville være vanskelig å kopiere hjemme, i hvert fall i dette stadiet.

En materialforsker ved Harvard kalt Jennifer Lewis forklarer det best:

“Aktive forskerteam som utforsker 4D-utskrift krever at flere materialer skrives ut sammen, med ett materiale som forblir stivt mens en annen endrer form og fungerer som et hengsel.”

Vi er villige til å satse på at folk flest ikke har verktøyene eller ressursene for å lage multimaterialkomponenter hjemme. For nå må vi bare vente og se hva vitenskapsverdenen kan komme med.

4D-utskriftens fremtid er usikkert

4D-utskrift lyder uten tvil som en kul, nyeteidsteknologi som mange mennesker ville ha glede av å bruke. Men er det nok av et behov og nok folk som kunne realistisk få tilgang til teknologien for at dette skal ta av?

Det er fortsatt for tidlig å fortelle, men hvis teknologien panner seg ut som vi forventer det, så er svaret et absolutt ja. Når 4D-utskrift er perfekt, vil verden se et enormt skifte i måten objekter og gadgets er designet og produsert.

Med 3D-utskrift 5 Fantastiske 3D-utskriftsprogrammer du må se for å tro på 5 fantastiske 3D-utskriftsprogrammer du må se for å tro hva ville du gjøre med en 3D-skriver? Hvis folkene som utvikler disse programmene har noe å si om det, kan du bli overrasket. Les mer, alle fra medisinske fagfolk til arkitekter og designere har funnet teknologien nyttig for aspekter av deres daglige liv. Hvordan føler du deg om 4D-utskrift? Vil det være så praktisk eller vil det være en luksus tech for gimmicks?

Image Credits: 3d-skriver av Alexander Tolstykh via Shutterstock, Kaique Rocha, CSM Library, CSM Library, Financial Times og Schezar

Utforsk mer om: 3D-utskrift, futurologi, teknologi.