Ученые представили многофункциональный 4D-принтер (+ видео)

Сообщается, что новинка способна изготавливать самостоятельно собирающиеся конструкции, которые затем меняют форму под воздействием тепла и других стимулов. Устройство может оказаться особенно полезным за счет способности печатать из нескольких материалов одновременно.

В рамках первоначального исследования в области 4D-печати ученые показали, как «механическое программирование в ходе дополнительной обработки» можно интегрировать в процесс 3D-печати, создавая предметы, которые меняют форму при нагревании. С тех пор исследователи добились значительных успехов – команда уже почти завершила рабочий 4D-принтер, в котором сочетаются четыре уникальные технологии 3D-печати.

Среди технологий 3D-печати, реализованных в новом устройстве – аэрозольный и струйный метод, а также прямая подача чернил и моделирование с помощью наплавления (FDM). Благодаря широкому разнообразию инструментов, 4D-принтер поддерживает целый ряд материалов, включая твердые и эластичные, такие как гидрогели, а также проводящие чернила на основе наночастиц, эластомеры с жидкими кристаллами и полимеры, которые «запоминают» форму (SMP).

Кроме того, многофункциональный 3D-принтер способен обрабатывать материал светом разных оттенков серого – по словам ученых, такой подход позволяет добиться реакций, изменяющих характеристики материала. В частности, более яркий свет позволяет сделать часть детали тверже, а более темный – мягче. Сочетая различные настройки, можно получить детали, которые сгибаются или растягиваются определенным образом. Для дополнительной эффективности можно применить метод прямой подачи чернил – он позволяет встроить в напечатанную на 3D-принтере деталь электронные элементы.