Эта концепция была популяризирована исследователем Скайлар Тиббитс, которая координирует работу Лаборатории Массачусетского технологического института, в сотрудничестве с компаниями Stratasys и Autodesk. Технология еще относительно новая, но ожидается, что она будет использоваться во многих областях, от строительства, инфраструктуры, автомобильной и аэрокосмической промышленности до здравоохранения в сочетании с биопринтингом.
4D-печать напрямую зависит от материалов, используемых для создания объекта. «Умные» материалы, как показывает в одном из своих докладов исследователь Анна Плошайски (материаловед и писатель из Лондона), – это твердые тела, обладающие свойствами: формой, размером или цветом, которые изменяются в ответ на внешний стимул, такой как – тепло, свет, влага или давление.
В качестве примера она приводит сосновую шишку как природный "умный" материал. Он работает за счет двух слоев жестких волокон, которые идут в разных направлениях и позволяют конусу открываться или закрываться, так что семена высвобождаются только тогда, когда почва находится в подходящее для прорастания время (жаркое и сухое). При высокой влажности конус остается закрытым и защищает семена. Это один из примеров того, как стремление к созданию сложных процессов адаптивности стимулирует инженеров-материаловедов. Это также является движущей силой биомимикрии, где 4D-печать может материализовать многие идеи, которых еще не достигли технологии.
Основная цель 4D-печати – запрограммировать реакцию материала в соответствии с параметрами окружающей среды. Но для чего это можно использовать?
В одном из докладов исследователь Скайлар Тиббитс демонстрирует несколько текущих экспериментов, в которых объекты, стимулированные определенным образом (например, нагреванием), изгибаются и принимают различные трехмерные формы. В будущем исследователи также представят другие технические возможности для 4D печати, к примеру, в сфере инфраструктуры: труба дренажа, которая сжимается или расширяется вместе с водой, или система канализации, которая способна изменять свою форму.
Уже ведутся серьезные исследования в области 4D-печати полимерных материалов для регенерации тканей и органов или даже восстановления костей! Возможности безграничны, и эксперименты могут пойти гораздо дальше.
Представьте себе, что “умные” материалы и 4D-печать могут дать для ограждающих конструкций зданий, которые адаптируются к климату и реагируют на различные раздражители? Хотя эта технология все еще находится в зачаточном состоянии, но имеет многообещающее будущее.
Когда мы пытаемся понять и подражать природе, а не управлять ею, результаты часто бывают впечатляющими. Если история показывает, что выживает не сильнейший, а тот, кто лучше всего адаптируется к изменениям, то 4D-печать с использованием интеллектуальных материалов - это пища для размышлений.
На наших глазах происходит очередной слом научных, социальных, экономических установок. Как и в случае с другими новинками технологий, следует задаться вопросом: готово ли общество к такому опасному программному миру?
ЛампиВы удачно подписались на обновления нашего сайта, теперь на почту вы будете получать интересные новости и ничего не пропустите)
