Гонконгские ученые разработали технологию 4D-печати из керамики

Под 4D-печатью подразумевают напечатанные на 3D-принтере объекты, которые со временем изменяют форму под воздействием внешних стимулов. Чтобы добиться необходимого эффекта, команда разработала инновационные «керамические чернила», смесь эластичных полимеров и керамических наночастиц. Под воздействием высоких температур напечатанные на 3D-принтере керамические объекты могут растягиваться в три раза — такое свойство позволяет складывать модели и получать более сложные формы.

В рамках исследования ученые использовали энергию эластичного материала для изменения формы. Команда представила два способа 4D-печати из керамики. Первый метод подразумевает предварительную 3D-печать двух моделей, керамического прекурсора и подложки. Подложка затем растягивается — на ней печатаются соединительные элементы. После этого на растянутую подложку помещают прекурсор, а материалы соединяются в необходимую форму с помощью компьютера, точно рассчитывающего время взаимодействия. Второй способ основан на 3D-печати модели непосредственно на растянутой керамической подложке.

Ученые уверены, что перспективным сектором для применения новой разработки станет производство электронных комплектующих. Керамика передает электромагнитные сигналы значительно лучше, чем металл — ожидается, что такие компоненты сыграют важную роль в будущем, например, в производстве керамических корпусов для телефона с внедрением 5G сетей. Кроме того, инновация может пригодиться в аэрокосмическом секторе, поскольку керамика — прочный материал, способный выдерживать высокие температуры.