Вчені представили нову технологію “4D-друку”, яка дозволяє створювати об’єкти, що змінюють форму

Хоча практика 3D-друку все ще міцно закріпилася на шляху від зародження ідеї до розвитку технології, новини з Гарвардського інституту Вісса цього тижня доводять, що інновації не чекають ні на кого. Згідно з опублікованим прес-релізом, команда дослідників з шанованої школи Ліги Плюща взяла концепцію 3D-друку і підняла ставки, додавши четвертий вимір: час. Взявши на озброєння очевидну етикетку 4D-друку, винахідницький підхід групи до адитивного виробництва використовує гелеподібний композит для друку плоских об’єктів, які потім мають здатність кардинально змінювати свою форму при зануренні у воду.

Розроблене під керівництвом старшого автора дослідження Дженніфер Льюїс, гелеподібне композитне чорнило, що використовується для друку, містить мініатюрні волокна целюлози, органічної сполуки, що міститься в рослинах. Більше того, здатність рослин змінювати свою форму і форму залежно від подразників навколишнього середовища була одним з найбільших факторів, що вплинули на створення 4D-друку командою Льюїс. Зокрема, група мала намір розробити речовину для друку, здатну імітувати те, як рослини реагують на опади або сонячне світло. Отриманий композит, важчий за целюлозу, дозволив їм досягти саме цієї мети.

“Використовуючи одне композитне чорнило, надруковане за один крок, ми можемо досягти геометрії гідрогелю, що змінює форму, більш складної, ніж будь-яка інша техніка, і ми робимо це, просто змінюючи траєкторію друку”, – говорить співавтор дослідження і аспірант А. Сідней Гладман (A. Sydney Gladman). “Більше того, ми можемо чергувати різні матеріали, щоб налаштувати такі властивості, як провідність або біосумісність”.

• AMD повертає 3D V-Cache в Ryzen 7000 – але є один нюанс
• AMD Ryzen 7 5800X3D перевершує попередника, але AMD обіцяла більше
• Революційний чіп AMD 3D V-Cache може бути запущений дуже скоро

Перед друком Льюїс і її команда мають можливість регулювати ступінь, до якої кожен об’єкт буде розбухати при зануренні у воду, вибираючи спосіб вирівнювання волокон целюлози. Вирівнюючи клітини, принтер кодує гідрогелеві чорнила для певної аністропічної жорсткості і набрякання. Саме аністропічні властивості целюлози дозволяють команді точно передбачити, як об’єкт може змінювати свою форму під впливом води. Завдяки цьому команда розробила точну математичну модель, яка дозволяє їм програмувати та налаштовувати відбитки на будь-який смак.

“Цей прогрес в області 4D-друку, досягнутий Дженніфер і її командою, полягає в тому, що він дозволяє створювати практично будь-яку довільну форму, що трансформується, з широкого спектру доступних матеріалів з різними властивостями і потенційними застосуваннями, дійсно створюючи нову платформу для друку самозбірних, динамічних мікромасштабних структур, які можуть бути застосовані в широкому спектрі промислових і медичних застосувань”, – говорить директор Інституту Вайсса Дональд Інгбер (Donald Ingber).

Надалі команда має намір перевірити, наскільки добре їхня модель 4D-друку справляється з друком живої, активної тканини. У той час як 3D-друкований орган може дозволити виготовити працюючий орган-замінник, досягнення в області 4D-друку можуть дозволити створити активно адаптивні клітини – тобто, коли тіло змінюється, імплантована 4D-друкована тканина також змінюватиметься. Очевидно, що це неймовірно високі цілі для технології, що знаходиться в зародковому стані, але якщо хтось і збирається це зробити, то чому б не команда вчених з Гарвардського університету?

Рекомендації редакції

• HP представляє новий монітор IPS Black з однією ключовою новою функцією
• Дивіться, як астронавти SpaceX Crew-4 прибули до нового будинку в космосі
• Нові процесори AMD Zen 3 можуть кинути виклик Intel, поки ми чекаємо Zen 4
• AMD дражнить продуктивністю свого революційного чіпа 3D V-cache
• Боротьба з футбольними травмами за допомогою надрукованих на 3D-принтері гіперперсоналізованих щитків

Source: digitaltrends.com