طابعة 4d

على الرغم من أن الطباعة ثلاثية الأبعاد لا تزال تعتبر تقنية جديدة ، فقد أثبت مطورو جامعة هارفارد أن التقدم يتطور بسرعة. أخذ فريق العلماء الطابعة ثلاثية الأبعاد كأساس وأضاف بعدًا رابعًا.

طابعة 4D: ما هو عليه

يعني مصطلح "طابعة 4D" استخدام الأبعاد الثلاثة (X ، Y ، Z) لطباعة كائنات حقيقية ، ولكن أيضًا البعد الرابع - الوقت (T).

إذا قمت بإضافة مواد خاصة إلى كائنات مطبوعة يمكنها الاستجابة للعوامل الخارجية - على سبيل المثال ، ماء بارد - فإن هذه الكائنات يمكن أن تتحرك وتتغير شكلها بمرور الوقت ، مثل عضلات الشخص.

كيف تعمل طابعة 4D

4D الطباعة هي أحدث التقنيات القائمة على الطباعة ثلاثية الأبعاد. التحسن هو أنه عند الطباعة ، تتم إضافة طبقة وسيطة من المواد "الذكية" التي تكون قادرة على امتصاص الرطوبة.

في هذه الحالة ، تعتبر الرطوبة مصدرًا للطاقة لزيادة حجم المواد بعد الطباعة على طابعة ثلاثية الأبعاد. تتم معالجة الموضوع الرئيسي أولاً بواسطة الطابعة ، وبعد ذلك بمساعدة الماء يتغير ويحصل على الشكل المطلوب.

مساعدة! هذه الابتكارات تجعل من الممكن طباعة أي عنصر في وقت قصير إلى حد ما. لقد حان الوقت هذا هو البعد الرابع.

ما يمكن طباعتها على طابعة 4D

قام مختبر هارفارد بطباعة العديد من العناصر المختلفة التي يمكنها أن تأخذ شكلها المطلوب أو تجمع نفسها بنفسها. أظهر العلماء أربطة الحذاء ذاتيا ، والأثاث قابلة للطي من تلقاء نفسها. كما تستخدم التكنولوجيا الجديدة لأغراض أخرى.

حماية الأقمار الصناعية الفضائية

بفضل طابعة 4D ، صنع علماء ناسا نسيجًا معدنيًا خاصًا يحمي الأقمار الصناعية من التلف ، وهو مطلوب أيضًا لصنع الهوائيات المرنة.

هذا نوع من "سلسلة البريد" المصنوعة من الفضة مع إضافة بعض المعادن الأخرى. يمكن ضغط القماش ، وتمتد ومطوية. على الرغم من المرونة ، والمواد صعبة للغاية المسيل للدموع. من المخطط أن تقوم الأقمار الصناعية في المستقبل بتعبئة هذا النسيج قبل الذهاب إلى المدار ، أو بمساعدة المواد التي ستحميها من الفضاء ومحطات الفضاء.

التكنولوجيا العسكرية

سيتم استخدام الطباعة 4D في المجال الكيميائي وفي دراسة علوم المواد لصناعة الدفاع. تتيح لك طابعة 4D طباعة مستشعرات كيميائية حيوية ومواد وإكسسوارات جديدة للرقائق.

مساعدة! ويعوق التقدم الآن عدم وجود أجهزة غير مكلفة يمكنها طباعة الأشياء بدقة عالية (حوالي 1000 مرة أقل من شعر الإنسان).

استخدام في الطب

أجرى الجراحون من شنشي ، الصين ، بنجاح عملية جراحية معقدة على القصبة الهوائية باستخدام تقنية الطباعة رباعية الأبعاد. قاموا بتركيب دعامة القصبة الهوائية للمريض ، مما سمح لهم بإبقاء أعضاء الجهاز التنفسي مفتوحة. لتصنيع الدعامات ، تم استخدام بولي كبرولاكتون المواد البيولوجية ، الذي يذوب مع مرور الوقت - تدهور في جسم الإنسان يستغرق ثلاث سنوات. قام الجراحون سابقًا بحساب وقت ذوبان الدعامة المطبوعة ، ولن يحتاج المريض إلى إجراء عملية إزالة خاصة.

حدثت حالة مماثلة في أمريكا. وُلد غاريت بيترسون مصابًا بالقصبات الهوائية عندما تكون المفاصل ناعمة جدًا.

من المحتمل أن المواد الحيوية الجديدة المطبوعة على طابعة رباعية الأبعاد ستتجاوز قريبًا علم أمراض الجهاز التنفسي. إجراء البحوث بالفعل من حيث استعادة الوجه.

بشكل عام ، يتنبأ العديد من العلماء الذين يعملون في مجال الطباعة رباعية الأبعاد بالنمو السريع للأشياء والمواد الحيوية لطريقة الطباعة الحديثة في غضون 5-6 سنوات

شاهد الفيديو: الطباعة ربـاعية الأبعاد ! (مارس 2024).

ترك تعليقك