Araştırmacılar, 4D baskı olarak bilinen yeni bir teknik kullanarak, zaman içinde şekillerini değiştirebilen dinamik 3D yapıları yazdırabilir.
Bilim adamları, bu 4D basılı materyallerin bir gün tıbbi implantlardan ev aletlerine kadar her şeyde kullanılabileceğini ekledi.
Günümüzün 3D baskısı, plastik, seramik, cam, metal ve hatta çikolata ve canlı hücreler gibi daha sıra dışı malzemelerden oluşan çok çeşitli malzemelerden ürünler üretiyor. Makineler, sıradan yazıcılar gibi malzemelerin katmanlarını aşağı doğru yerleştirerek çalışırlar. 3D yazıcılar dışında, 3D nesneler oluşturmak için üst üste düz katmanlar da yerleştirebilirler.
"Bugün, bu teknoloji sadece endüstride değil, aynı zamanda hanehalklarında 1000 $ 'dan daha az bulunabilir," diyor MIT'deki bir matematikçi olan çalışma yazarı Dan Raviv. "Sadece 2D kağıt değil, neredeyse her şeyi yazdırabileceğinizi bilmek, oyuncakların, ev aletlerinin ve araçlarının çevrimiçi olarak sipariş edilebildiği ve oturma odalarımızda üretilebileceği sınırsız fırsatlara açılan bir pencere açar."
Şimdi, bir adım daha, Raviv ve meslektaşları, basıldıktan sonra şeklini değiştirmek üzere tasarlanan 3D baskı öğelerini içeren 4D baskı geliştiriyorlar. [3D Baskı ile Oluşturulan 10 Garip Şeyler]
Raviv, "En heyecan verici kısım, bu çalışmadan ortaya çıkabilecek sayısız uygulama." "Bu sadece havalı bir proje ya da ilginç bir çözüm değil, birçok kişinin hayatını değiştirebilecek bir şey."
Bilimsel Raporlar dergisinde bugün online olarak yayınlanan bir raporda (18 Aralık) araştırmacılar, farklı yapılara sahip iki malzeme kullanarak 3D yapıları nasıl yazdırdıklarını açıklıyor. Bir malzeme sert bir plastikti ve sert kaldı, diğeri su emiciydi ve suya batırıldığında hacimce ikiye katlanabilirdi. Minnesota'daki Eden Prairie'deki 3D baskı şirketi Stratasys tarafından geliştirilen bu su emici malzemenin kesin formülü bir sır olarak kaldı.
Araştırmacılar, her bir tarafta yaklaşık 15 inç (38 santimetre) bir kare ızgara oluşturdular. Izgarayı suya yerleştirdikten sonra, su emici malzemenin, esneten ve katlanan eklemler gibi davranabildiğini ve karmaşık geometrilerle geniş bir yelpazede şekiller oluşturduğunu gördüler. Örneğin, araştırmacılar, "SAL" baş harflerini andıran başka bir şekle dönüşebilen "MIT" harflerine benzeyen bir 3D baskılı şekil yarattılar.
Raviv, "Gelecekte, çok çeşitli uygulamaları hayal ediyoruz" dedi. Bunlar, işlevselliği veya konforu ısıtmaya ve iyileştirmeye, neme veya sıcaklığa tepki gösterebilen çocuk bakım ürünlerine ve çevreyi algılayarak daha iyi performans gösterecek giyim ve ayakkabılara uyum sağlayabilen cihazları kapsayabildiğini söyledi.
Ek olarak, 4D baskılı nesneler yeni medikal implantlara yol açabilir. Raviv, "Bugün, araştırmacılar vücudumuza implante edilecek biyouyumlu parçalar basıyorlar." Dedi. "Artık dış müdahale olmaksızın şekil ve işlevsellik değiştirecek yapılar üretebiliriz."
Bir anahtar sağlık bakımı uygulaması kalp stentleri, kalplerin içine iyileşmek için kalbin içine yerleştirilmiş tüpler olabilir. Raviv, "Gerekirse, vücudun içinde bir ömür boyu hayatta kalabilecek parçalar basmak istiyoruz" dedi.
Araştırmacılar artık daha büyük ve daha küçük 4D baskılı nesneler oluşturmak istiyor. Raviv, "Şu anda, öğeleri birkaç santimetre boyutta yaptık" dedi. "Vücudun içine giren şeyler için, 10 ila 100 kat daha küçük gitmek istiyoruz. Ev aletleri için, 10 kat daha büyük gitmek istiyoruz."
Raviv, 4D baskıda kullanılan malzemeleri geliştirmek için çok fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu söyledi. Örneğin, araştırmacıların geliştirdiği 4D-basılı nesneler, birkaç düzine katlanma ve açılma döngüsünden sonra, ıslanma ve kuruma birkaç döngüsüne dayanabilse de, materyaller şekil değiştirme yeteneklerini yitirmektedir. Bilim adamları ayrıca, su ve ısı gibi ışık dışındaki faktörlere cevap veren materyaller geliştirmeyi de istediklerini söyledi.
Bizi takip et @wordssidekick, Facebook& Google+. Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.