Вода и время превратили 3d-печать в 4d
Исследователи из Гарвардского университета создали методику 4D-печати объектов, где в роли четвертого измерения выступает время. Чтобы 3D-печатные объекты поменяли собственную форму, их достаточно загрузить в воду. Изучение размещено в Nature Materials.
Для четырехмерной печати ученые применяли особые чернила из гидрогеля с добавлением волокон целлюлозы. Перед печатью объекта проводится математическое моделирование поведения волокон, что разрешает определить структуру объекта при печати и порядок нанесения слоев чернил.
Этапы изменения цветка, напечатанного на 3D-принтере. Изображение: Wyss Institute at Harvard University
Таковой подход дает возможность приобрести совершенно верно предсказанное изменение формы уже напечатанного объекта при погружении в воду. По словам исследователей, подобные механизмы заблаговременно запрограммированного расширения материалов видятся и в природе — к примеру, так раскрываются и закрываются шишки и цветы.
В опубликованном видео исследователи показали один из аналогичных объектов. Напечатанный на 3D-принтере цветок орхидеи при погружении в воду начинает «распускаться» и части объекта начинают разворачиваться по заблаговременно запрограммированным траекториям.
Программируемые материалы воображают интерес для ученых в различных сферах, потому, что разрешают создавать структуры, части которых будут двигаться в определенных условиях и строго в соответствии с заблаговременно заданной программой. Подобные разработки возможно использовать а также для самостоятельно планирующих роботов, как это сделали исследователи из Массачусетского технологического университета и Мюнхенского технического университета. Их оригами-робот прошел полный «жизненный цикл» с самосборкой, удаленным последующим растворением и управлением в ацетоне.
Создатель: Николай Воронцов
