3D tisak je tehnologija stara vec 30 godina i kako je cijena uređajima pala za pojedine modele i ispod 1000 $,postala je uobičajeni je standard danas ne samo u industriji nego i u kućanstvima.
Teško je i zamisliti što sve možete s 3D printerom jer je pojam tisak ili print teško opterećen dvodimenzionalnim shvaćanjem. A zapravo, s njim se otvaraju neograničene mogućnosti pa možete printati igračke, kućanske aparate, alate…
I sve to još nismo niti shvatili ni vidjeli uživo a pojavio 4D tisak .
4D tisakje nova tehnologija koja umjesto statičkih i nepromjenjivih materijala koje koristimo u tisku, radi sa dinamičkim materijalima koji se mijenjaju nakon procesa printanja i tokom vremena, kao odgovor na kemijska, električna ili temperaturna stimuliranja. Najbolji način je da o tome razmišljamo kao o isprintanim objektima koji se kasnije mijenjaju tokom vremena.
Ove vrste materijala nisu nešto novo znanstvenici su već predstavljali materijale s memorijskim efektom ili „pametne materijale“.
Jedna od najpopularnijih tehnologija je „shape memory alloy“ gdje promjena temperature uzrokuje promjenu oblika. Uspješan pristup je ostvaren i sa elektroaktivnim polimerima „electroactive polymers“, stlačenim plinovima i tekućinama i sa kemijski i svjetlosno osjetljivim materijalima.
U radu objavljenom u časopisu Nature Scientific Reports, možete pogledati kako se projektiraju složene auto-deformacije u objektima koji su tiskani s više materijala da bi se prilagodili zamišljenim oblicima.
Voditelj MITovog Self-Assembly Laboratory, Skylar Tibbits, započeo istraživanje prije nekoliko godina s materijalima koji imaju mogučnost širenja i jednostavnim deformacijama a suradnja istraživača iz MITovog Camera Culture group i Self-Assembly Laboratory, i tvrtki Stratasys i Autodesk Inc odvela je cijelu stvar i puno dalje.
„Naš pristup zasnivao se na korištenju materijala sa dva razlišita svojstva: Jedan koji ostaje isti i stabilan nakon printanja i drugi koji se širi 200% u odnosu na svoj prvotni volumen materijal koji se širi strateški je postavljen na mjesta gdje čini osnovicu za spojeve koji se šire i presavijaju kada su aktivirani vodom, formirajući tako široki raspon oblika.“
Primjena?
Nije teško zamisliti primjenu ove tehnologije u proizvodima koji poboljšavaju kvalitetu života u smislu udobnosti ali i funkcionalnosti. Uz promjenu, svijetla , vlage ili temperature isprintani oblici mogu dobivati potpuno nove izglede i obilježja. Korištenje u medicinske svrhe je neshvatljivo velikog obima. Biološki prihvatljivi Implantati ugrađeni u ljudsko tijelo koji bi mogli promijeniti oblik i funkciju bez intervencije kirurga bi mogli u potpunosti promijeniti pojedine grane medicine. Dizajniranje „stentova“ u kardiovaskularnom sustavu možda su najbolji primjer.
Ovo su sigurno dokazi o važnosti koncepta proizvodnje samo-regulirajućih materijala kao odgovarajućih alata za prilagodbu i analizu takvih procesa. Ipak čini se da je ovo za sada samo vrh sante leda. Znanstvenici se nadaju da će u budućnosti moći proizvesti veće strukture i upravljati s kompleksnijim transformacijama ali i onim manjim minijaturnim modelima koje bismo ugrađivali u ljudsko tijelo. Za sada su najveći problemi prisutni u dugotrajnosti takvih materijala prilikom višestrukog primjenjivanih deformacija. Jer bi materijal bi pri tome izgubio svojstva i degradirao.
Sigurni smo da 4D printanje zaokuplja vašu maštu, zamislite što je sve moguće kada se u jednadžbu pridoda doda i uzbudljivo nadolazeće vrijeme.
