Du har sikkert hørt om 3D-udskrivning Hvad er 3D-udskrivning og hvordan fungerer det præcist? Hvad er 3D-udskrivning og hvordan fungerer det præcist? Forestil dig, om du kunne udskrive tredimensionale genstande lige fra en printer i dit hjem. Da jeg var barn i grundskolen, troede jeg, det ville være fantastisk, hvis jeg kunne udskrive pizzaer ... Læs mere, hvilket er udskrivning af genstande ud af materialer som plastik, beton og endda stål. Men vidste du, at teknologien har eksisteret siden 1970'erne?
Eller måske endnu mere overraskende er, at vi snart vil komme videre til næste trin i denne teknologi: 4D-udskrivning.
Det er svært at tro, at teknologien har eksisteret så længe, endsige at vi naturligt udvikler sig til næste fase i dens udvikling, men det er helt sandt. Så hvad er 4D-udskrivning? Og hvordan er det anderledes end 3D-udskrivning? Vi slår det ned for dig.
Hvad er 4D-udskrivning?
Hvis du bryder det ned, er 4D-udskrivning i det væsentlige den samme som 3D-udskrivning. Du bruger stadig additivproduktion til at oprette genstande ved hjælp af kraftige trykkerier. 5 Billige 3D-printere kan du faktisk købe i dag. 5 Billige 3D-printere, du kan faktisk købe i dag. Få år tilbage var selv de billigste 3D-printere ubehageligt tæt på $ 1.000-mærket - nu kan du få en kvalitets 3D printer til så lav som $ 400. Læs mere, disse objekter er stadig konstrueret ved hjælp af de samme grundlæggende materialer, og de kommer ud på at se det samme.
Forskellen er, hvordan de fremstillede genstande omdannes over tid.
I det væsentlige kræver 4D-udskrivning at skabe genstande med materialer, som efterhånden ændrer sig - nogle gange efter en reaktion på forskellige egenskaber eller udløsere, nogle gange kun på egen hånd.
Ved at bruge teknologier som formhukommelseslegering kan det færdige produkt omdanne eller ændre form helt. Et objekt, der er oprettet med formhukommelseslegering, vil for eksempel ændre sig efter et skift i temperatur.
Denne teknologi kan ikke virke interessant på papir, og det kan heller ikke være nyttigt, men applikationerne er ret innovative.
Hvad er brugen til 4D-udskrivning?
4D-udskrivning kan bruges til at skabe lydhøre objekter, der ligner lydhør webdesign. Har du brug for en Website Design Tutorial? Brug disse 10 fantastiske ressourcer Har du brug for en Website Design Tutorial? Brug disse 10 fantastiske ressourcer Webdesign er en stor færdighed at have - det giver dig mulighed for at oprette din egen hjemmeside og kan være en god vej til en ny karriere. Sådan lærer du det grundlæggende. Læs mere, der tilpasser sig omgivelserne.
Forestil dig VVS eller rør, der kan udvide og krympe for at styre vandstrømmen. Dette kan muligvis opnås ved at bruge 4D-udskrivningsteknikker, sammen med at vælge et passende materiale, hvorfra der oprettes de nævnte objekter.
Skylar Tibbits, konceptet skaberen af 4D-udskrivning, forklarer det bedst ved at beskrive et par 4D-udskrevne sneakers:
"Hvis jeg spiller basketball, tilpasser jeg skoene til at støtte mine ankler mere. Hvis jeg går på græs, skal de vokse klumper eller blive vandtætte, hvis det regner. Det er ikke som at skoen forstår at du spiller basketball selvfølgelig, men det kan sige, hvilken slags energi eller hvilken type kræfter der bliver anvendt af din fod. Det kan transformere baseret på pres. Eller det kan være fugt eller temperaturændring. "
Han mener, at vi skal kunne skabe objekter, der tilpasser og ændrer for at imødekomme vores behov. Dette kan gøres ved at skabe sneakers med materialer, der reagerer på bestemte udløsere eller miljøændringer.
En anden brug for denne teknologi ville være at gøre større genstande - som et hus eller telt - lettere at bære. Når du skal konfigurere objektet, kan du udvide det efter behov. Tænk på det som tøj gemt i en vakuumforseglet taske, undtagen på en mere innovativ skala.
For nylig tildelte den amerikanske hær faktisk et tilskud til universiteterne i Harvard, Pittsburgh og Illinois for at undersøge ideen om at generere selvmonterende objekter.
4D trykte objekter kan justeres ved at udsætte dem for ting som trykændringer, fugt og temperaturændringer, overfladeændringer, kraftændringer og meget mere. Igen er dette muligt ved at anvende materialer, der reagerer på disse egenskaber.
Dette forklarer også, hvorfor 4D-udskrivning stadig er i sin barndom og i vid udstrækning anses for at være i et koncept eller forsøgsfase. Der har været 4D trykte objekter, men den slags avancerede kreationer vi har talt om her er endnu ikke mulige.
Hvornår vil 4D-udskrivning gå i mainstream?
Det er svært at sige, hvor længe det vil være, indtil forbrugerne kan forvente at anvende 4D-udskrivningsteknikker i deres hjem, ligesom 3D-udskrivning nu. En stor hindring indebærer materialer 4D trykte objekter ville kræve.
De "smarte" objekter, der oprettes under 4D-udskrivningsprocessen, består af multimateriale komponenter, hvilket er noget, der ville være svært at kopiere hjemme, i det mindste i dette stadium.
En materialforsker ved Harvard ved navn Jennifer Lewis forklarer det bedst:
"Aktive forskningshold, der udforsker 4D-udskrivning, kræver flere materialer, der er trykt sammen, med et materiale, der forbliver stift, mens en anden ændrer form og virker som et hængsel."
Vi er villige til at vædde på, at de fleste mennesker ikke har værktøjer eller ressourcer til at oprette multimateriale komponenter hjemme. For nu skal vi bare vente og se, hvad videnskabsverdenen kan komme op med.
4D Udskrivningens fremtid er usikkert
4D-udskrivning lyder uden tvivl som en cool nyskabende teknologi, som mange mennesker vil nyde at bruge. Men er der nok af et behov og nok mennesker, som realistisk kunne få adgang til teknologien, for at dette kunne starte?
Det er stadig for tidligt at fortælle, men hvis teknologien pander ud på den måde, vi forventer det til, så er svaret et absolut ja. Når 4D-udskrivning er perfekt, vil verden se et massivt skift i den måde, objekter og gadgets er designet og fremstillet.
Med 3D-udskrivning 5 Fantastiske 3D-udskrivningsprogrammer, du skal se for at tro på 5 fantastiske 3D-udskrivningsprogrammer, du skal se for at tro, hvad ville du gøre med en 3D-printer? Hvis folkene der udvikler disse applikationer har noget at sige om det, kan du blive overrasket. Læs mere, alle fra læger til arkitekter og designere har fundet teknologien nyttig til aspekter af deres daglige liv. Hvordan føler du dig om 4D-udskrivning? Vil det være så praktisk eller vil det være en luksus tech til gimmicks?
Billedkreditter: 3D-printer af Alexander Tolstykh via Shutterstock, Kaique Rocha, CSM Bibliotek, CSM Bibliotek, Financial Times og Schezar