Швейцарские ученые продолжают совершенствовать технологии 4D-печати (+ видео)

Такие материалы для 4D-печати, как сплавы с «памятью» и электроактивные полимеры, уже испытываются некоторое время, однако группа ученых из Швейцарского федерального института технологии в Цюрихе поднимает планку еще выше.

Профессор Кристина Ши, руководитель Лаборатории инженерного дизайна и компьютерных технологий, сообщает о начале разработок плоских элементов, которые затем складываются в трехмерные объекты, а также 4D-конструкций, способных выдерживать вес. Ученые уделяют особое внимание усовершенствованию инженерных принципов, которые позволяют управлять деформацией объекта.

Разработчики создают конструкции вокруг действующего элемента с двумя возможными состояниями, сокращением и растяжением. Учитывая, что отдельные детали могут находиться только в одном из двух состояний, исследователи могут предсказать, какую форму примет 4D-конструкция. Команда использует новейший 3D-принтер для изготовления объектов из нескольких материалов. Система позволяет печатать из 40 разных материалов, но ученые под руководством профессора Ши используют только два: твердый и эластичный полимер. Первый составляет большую часть конструкции, тогда как последний используется для создания подвижных элементов. Все детали печатаются одновременно.

Возможности применения новой разработки чрезвычайно широки: аэрокосмическая отрасль, системы вентиляции, механизмы насосов, медицинские устройства и многое другое. На сегодняшний день ученые из команды профессора Ши деформируют конструкции вручную, но они уже работают над мотором, который будет выполнять эту функцию. Исследователи также сообщают, что управлять 4D-объектами можно будет не только с помощью высокой температуры, но также воздействием сжатого воздуха и влажности.