چاپ 4 بعدی، بعد چهارم یعنی زمان را به تکنولوژی چاپ آوره است.
همه ی ما تحت تاثیر چاپ سه بعدی قرار گرفته ایم، اما در حال حاضر چیزی شگفت انگیزتر از آن نیز وجود دارد یعنی چاپ 4 بعدی که شامل بعد چهارم یعنی زمان نیز می شود.
برای ایجاد چاپ 4 بعدی، دانشمندان در موسسه ویس از دانشگاه هاروارد ساختاری هیدروژلی ایجاد کرده اند که زمانی که در آب قرار داده می شود، تغییر شکل می دهد. به عبارت دیگر، این ساختار قادر است در مقابل محیط زیست خود (در این مورد، آب) به همان شیوه که یک گیاه با محیط زیست خود واکنش می دهد، واکنش دهد، مثلا یک آفتابگردان نسبت به نور خم می شود، یک تاک روی ساختمان بالا می رود، یک مخروط کاج باز می شود.
مهندسین از گل هایی مانند برگ ها و پیچک ها و فیبرهای سلولزی از چوب(فیبر بسیار کوچک) به منظور کار با همان نوع ماده که به گیاهان خواص منحصر به فردشان را می دهد، استفاده کرده اند. سپس به دستکاری سلولز، به شکل ساختارهای هیدروژل پرداختند. هیدروژل توانایی خوبی از نظر توانایی جذب آب دارد.
هنگامی که ماده طراحی شد، مهندسان از یک مدل ریاضی برای چاپ مواد به شیوه ای خاص به طوری که شکل آنها در هر صورتی که مورد نظر است تغییر کند، استفاده کردند. ویدئوی جالب زیر نشان می دهد که این شیوه چگونه است.
جنیفر لوییس، به عنوان نویسنده ارشد این تحقیق، بیان کرد: “ما در حال حاضر فراتر از یکپارچه سازی فرم و تابع ایجاد تغییر شکل ساختاری پیش رفته ایم.”
تلاش این تیم واقعا صادقانه بود، آنها متشکل از کارشناسان در زمینه های مهندسی، ریاضیات، شیمی و البته، گیاهی شناسی بودند که پیش بینی بی شماری برای کاربرد این مواد داشتند، از جمله می توان به کاربرد آن در ماشین آلات صنعتی، رباتیک، مدیریت پزشکی و بافت برای بیماران مهندسی پزشکی اشاره کرد. همچنین می تواند به ساخت اشیائی که می توانند خود را تنظیم کنند منجر شود.
سیستم های شکل گیری مورفین را می توان در بسیاری زمینه ها، از جمله پارچه های هوشمند، رباتیک خودمختار، دستگاه های پزشکی، دارورسانی و مهندسی بافت یافت. آنالوگ طبیعی سیستم هایی با حرکات گیاهانی مانند پیچک، بالپوش، لیوز و گل های مختلف تورگور داخلی هستند ، که منجر به ترکیب بافت و ناهمسانگردی ریزساختاری می شوند. این مواد به محرک های محیطی (مانند رطوبت، نور و یا لمس) واکنش می دهند که با سیستم گیاه شناسی، یک ساختار هیدروژل کامپوزیت ایجاد شده است.
چاپ 3 بعدی تکنولوژی است که در صنعت بسیار مورد توجه قرار گرفته است، حال با وجود چاپ 4 بعدی با مواد هیدروژل و ساختار تغییر پذیر آن، می توان انتظار کاربرد های شگفت انگیزی را در موارد مختلف، داشت.
ویدیو زیر را که دمویی از چاپ 4 بعدی از دانشگاه هاروارد است که در آن چاپگر از جوهر کامپوزیت هیدروژل حاوی فیبرهای سلولز تراز وسط استفاده می کند و به طرح ساختار ارغوانی رنگ شکل گرفته است، بررسی کنید.
.
.
.
منبع: techtimes
