La stampa 3D si evolve in 4D: ecco cosa sappiamo finora

Annuncio pubblicitario

Sicuramente ne hai sentito parlare Stampa 3D Che cos'è la stampa 3D e come funziona esattamente?Immagina di poter stampare oggetti tridimensionali direttamente da una stampante di casa tua. Quando ero un bambino alle elementari, pensavo che sarebbe stato fantastico poter stampare le pizze ... Leggi di più , ovvero la stampa di oggetti con materiali come plastica, cemento e persino acciaio. Ma sapevi che la tecnologia esiste dagli anni '70?

O forse ancora più sorprendente è il fatto che presto passeremo alla fase successiva di questa tecnologia: la stampa 4D.

È difficile credere che la tecnologia sia in circolazione da così tanto tempo, figuriamoci che stiamo naturalmente passando alla fase successiva della sua evoluzione, ma è tutto vero. Quindi, cos'è la stampa 4D? E in cosa differisce dalla stampa 3D? Lo faremo per te.

Che cos'è la stampa 4D?

Se lo rompi, la stampa 4D è intrinsecamente la stessa della stampa 3D. Stai ancora utilizzando la produzione additiva per creare oggetti

utilizzando potenti macchine da stampa 5 stampanti 3D economiche che puoi acquistare oggiQualche anno fa, anche le stampanti 3D più economiche erano a disagio vicino al segno di $ 1.000 - ora puoi ottenere una stampante 3D di qualità a partire da $ 400. Leggi di più , quegli oggetti sono ancora costruiti utilizzando gli stessi materiali di base e ne risultano uguali.

La differenza è come questi oggetti fabbricati si trasformano nel tempo.

In sostanza, la stampa 4D implica la creazione di oggetti con materiali che alla fine cambiano - a volte dopo una reazione a varie proprietà o trigger, a volte solo per conto proprio.

Utilizzando tecnologie come la lega a memoria di forma, il prodotto finito può trasformare o cambiare completamente la forma. Un oggetto creato con una lega a memoria di forma, ad esempio, cambierebbe dopo uno spostamento di temperatura.

Questa tecnologia potrebbe non sembrare interessante sulla carta, né la sua utilità può essere immediatamente chiara, ma le applicazioni sono decisamente innovative.

Quali sono gli usi per la stampa 4D?

La stampa 4D può essere utilizzata per creare oggetti reattivi, simili a web design reattivo Hai bisogno di un tutorial per la progettazione di siti Web? Usa queste 10 fantastiche risorseIl web design è una grande abilità da avere: ti consente di creare il tuo sito Web e può essere un ottimo percorso per una nuova carriera. Ecco come imparare le basi. Leggi di più , che si adattano all'ambiente circostante.

Immagina idraulici o tubi che possono espandersi e restringersi per controllare il flusso di acqua. Ciò può essere eventualmente ottenuto utilizzando tecniche di stampa 4D, insieme alla scelta di un materiale appropriato dal quale creare detti oggetti.

Skylar Tibbits, il creatore di concept di stampa 4D, lo spiega meglio descrivendo un paio di sneaker stampate in 4D:

“Se gioco a basket, [le sneaker] si adattano per supportare di più le mie caviglie. Se vado sull'erba, dovrebbero crescere delle tacchette o diventare impermeabili se piove. Non è che la scarpa capisca che stai giocando a basket, ovviamente, ma può dire che tipo di energia o che tipo di forze vengono applicate dal tuo piede. Potrebbe trasformarsi in base alla pressione. Oppure potrebbe trattarsi di umidità o sbalzi di temperatura. "

Crede che dovremmo essere in grado di creare oggetti che si adattano e cambiano per soddisfare le nostre esigenze. Questo può essere fatto creando scarpe da ginnastica con materiali che reagiscono a determinati fattori scatenanti o cambiamenti ambientali.

Un altro uso di questa tecnologia sarebbe rendere gli oggetti più grandi, come un riparo o una tenda, più facili da trasportare. Quando è necessario impostare l'oggetto, è possibile espanderlo su richiesta. Pensa a come gli abiti riposti in una busta sottovuoto, tranne su una scala più innovativa.

Di recente, l'esercito americano in realtà assegnato una sovvenzione alle università di Harvard, Pittsburgh e Illinois per esplorare l'idea di generare oggetti autoassemblanti.

Gli oggetti stampati in 4D possono essere regolati esponendoli a cose come variazioni di pressione, variazioni di umidità e temperatura, variazioni di superficie, variazioni di forza e molto altro. Ancora una volta, questo è possibile impiegando materiali che reagiscono a queste proprietà.

Questo spiega anche perché la stampa 4D è ancora agli inizi ed è ampiamente considerata in fase di concetto o sperimentazione. Ci sono stati oggetti stampati in 4D, ma il tipo di creazioni avanzate di cui abbiamo parlato qui non è ancora possibile.

Quando la stampa 4D diventerà mainstream?

È difficile dire quanto tempo ci vorrà prima che i consumatori possano aspettarsi di utilizzare le tecniche di stampa 4D nelle loro case, simili alla stampa 3D ora. Un grande ostacolo riguarda i materiali richiesti dagli oggetti stampati in 4D.

Gli oggetti "intelligenti" creati durante il processo di stampa 4D sono composti da componenti multi-materiale che è qualcosa che sarebbe difficile da duplicare a casa, almeno in questa fase.

Uno scienziato dei materiali ad Harvard di nome Jennifer Lewis lo spiega meglio:

"I team di ricerca attiva che esplorano la stampa 4D richiedono più materiali stampati insieme, con un materiale che rimane rigido mentre un altro cambia forma e agisce come una cerniera."

Siamo disposti a scommettere che la maggior parte delle persone non ha gli strumenti o le risorse per creare componenti multi-materiale a casa. Per ora, dovremo solo aspettare e vedere cosa può inventare il mondo della scienza.

Il futuro di 4D Printing è incerto

La stampa 4D sembra senza dubbio una tecnologia nuova e alla moda che molte persone apprezzerebbero usare. Ma c'è abbastanza bisogno e abbastanza persone che potrebbero realisticamente accedere alla tecnologia perché questo possa decollare?

È ancora troppo presto per dirlo, ma se la tecnologia si estende nel modo in cui ci aspettiamo, allora la risposta è un sì assoluto. Una volta perfezionata la stampa 4D, il mondo vedrà un enorme cambiamento nel modo in cui oggetti e gadget vengono progettati e realizzati.

Con stampa 3D 5 fantastiche applicazioni di stampa 3D che devi vedere per credereCosa faresti con una stampante 3D? Se le persone che sviluppano queste applicazioni hanno qualcosa da dire al riguardo, potresti essere sorpreso. Leggi di più , tutti, dai professionisti medici a architetti e designer hanno trovato la tecnologia utile per gli aspetti della loro vita quotidiana. Cosa ne pensi della stampa 4D? Sarà pratico o sarà una tecnologia di lusso per espedienti?

Crediti immagine: stampante 3d di Alexander Tolstykh via Shutterstock, Kaique Rocha, Biblioteca CSM, Biblioteca CSM, Financial Times e Schezar