Technologiczne, Gadżety, Telefony Komórkowe, Pobieranie Aplikacji!

Co to jest 4D (druk czterowymiarowy)?

W tym artykule zobaczymy, jak działa powstająca technologia drukarek 4D? Aby dowiedzieć się więcej o tej niesamowitej technologii, przeczytaj ten przewodnik.

W dzikim i niesamowitym świecie technologii zawsze jest coś nowego i popularnego. W dzisiejszych czasach druk 4D staje się gorącym tematem. W tym artykule podjęto próbę uzyskania przeglądu druku 4D, jego technologii, zastosowań i koncepcji.

Co to jest 4D (druk czterowymiarowy)?

Druk 3D to technologia szybkiego prototypowania i produkcji, która przechowuje materiały warstwa po warstwie w celu tworzenia obiektów 3D. Druk 3D, znany również jako „produkcja przyrostowa”, przekształca mapy cyfrowe w obiekty fizyczne, tworząc je warstwa po warstwie. Druk 4D opiera się na tej samej technologii, z jedną dużą różnicą: wykorzystuje specjalne materiały i skomplikowane projekty, które są „zaprogramowane” tak, aby wymusić deformację wydruku 3D. Druk 3D wykorzystuje techniki podobne do druku 3D do tworzenia części. Główna różnica polega na tym, że drukowane obiekty 4D zmieniają swój kształt w miarę upływu czasu po wydrukowaniu, podczas gdy obiekt drukowany 3D zachowuje ten sam ustalony kształt.

Druk 4D to zatem modernizacja druku 3D polegająca na wykorzystaniu specjalnych materiałów do drukowania obiektów, które po wyprodukowaniu zmieniają kształt. Bodźcem (odkształceniem) może być woda, ciepło, wiatr i inne formy energii. Druk 4D pozwala drukowanym obiektom zmieniać swój kształt w miarę upływu czasu. Termin „druk 4D” odnosi się do tego czwartego dodatkowego wymiaru: czasu.

Ta powstająca technologia łączy techniki druku 3D z zaawansowanymi materiałami naukowymi, inżynieryjnymi i oprogramowaniem. Materiały odgrywają ważną rolę w druku 4D, ponieważ technologia wykorzystuje materiały specjalnie zaprojektowane tak, aby reagowały na określony bodziec. Typowe bodźce, które mogą powodować deformację obiektów, obejmują zmiany temperatury, światła, wody, pól magnetycznych oraz czynników chemicznych i innych czynników środowiskowych.

Kto wynalazł druk 4D?

Nie można przypisać powstania druku 4D dokładnie wynalazcy. Wielu liderów branży i ośrodków badawczych rozwija obecnie druk 4D. Od 2017 roku najważniejszymi firmami/laboratoriami badawczymi zajmującymi się drukiem 3D są: Laboratorium samodzielnego montażu MITdrukarka 3D Stratasys i firma zajmująca się oprogramowaniem Autodesk 3D.

CZYTAĆ:  Top 26 najlepszych alternatyw OnePiecePower do oglądania anime za darmo

Jednak australijscy i singapurscy badacze szybko rozwijają się w tym zakresie. Ich partnerstwo poszerza gamę materiałów nadających się do druku 4D i pomaga przybliżyć technologię na rynek.

Gdzie można kupić drukarkę 4D?

Technologia ta jest wciąż w fazie badań i rozwoju. W niektórych laboratoriach czy zakładach prototypowych obecnie wykorzystuje się druk 4D. Technologię tę można również zobaczyć w instalacjach artystycznych i wystawach architektonicznych.

Ale jako konsument nie możesz po prostu iść do sklepu i kupić „drukarki 4D” lub uzyskać licencję na „drukowanie 4D”. Pewnego dnia prawdopodobnie spotkasz ścieżki związane z drukiem 4D w swoim codziennym życiu, nawet nie zdając sobie z tego sprawy. Te wydruki 4D będą albo implantami medycznymi, albo systemami mechanicznymi, które zmieniają się wraz ze zmianą warunków środowiskowych.

Jak działa druk 4D?

Aby zrozumieć druk 4D, musisz najpierw zrozumieć, jak materiał reaguje na określony bodziec. Wykorzystując tę ​​wiedzę o zachowaniu materiałów, inżynierowie mogą zaprojektować obiekt ze zmianami w jego strukturze materiałowej.

Następnie model jest drukowany w 3D w oparciu o cyfrowy projekt CAD, indywidualnie lub na materiale kompozytowym.

Stosując to podejście, inżynierowie mogą tworzyć komponenty o określonych kształtach lub składać i otwierać w określony sposób pod wpływem określonego bodźca.

Wyobraź sobie, że masz pudełko wydrukowane na drukarce 3D. Samo w sobie jest to w porządku, ale wyobraź sobie, że pudełko mogłoby automatycznie się rozszerzyć i zapakować pod wpływem określonych bodźców. Wydaje się to niemal dziecinne, gdy weźmiemy pod uwagę jedynie efekt przejścia pudełka z trójwymiarowego do dwuwymiarowego (poprzez samo wygładzenie). Mimo to takie proste rzeczy mogą mieć ogromny wpływ na świat biznesu.

Druk 4D wykorzystuje techniki podobne do druku 3D do tworzenia części. Główna różnica polega na tym, że drukowane obiekty 4D zmieniają swój kształt w miarę upływu czasu po wydrukowaniu, podczas gdy obiekt drukowany 3D zachowuje ten sam ustalony kształt.

W druku 4D potrzebne są mechanizmy bodźcowe.

Podczas procesu drukowania 4D dodawany jest kod geometryczny, który zawiera „instrukcje” dotyczące poruszania się lub deformowania po stymulacji bodźcem. Ten etap wstępnego planowania pozwala na stworzenie inteligentnych i responsywnych obiektów, które potrafią dostosować się do określonych czynników środowiskowych. Po zakończeniu procesu drukowania ten kod geometryczny jest wstępnie programowany w celu określenia, jak różne obszary ciała powinny reagować na dany bodziec.

CZYTAĆ:  Co to jest tag H2 i jakie jest jego zastosowanie na stronach internetowych

W druku 4D potrzebne są bodźce, aby rozpocząć zmianę. Mogą one obejmować wodę, ciepło, światło lub energię elektryczną. Istnieją inne formy bodźców, a niektóre z nich wymagają dogłębnego zbadania w drodze badań.

Do niektórych procesów druku 4D potrzebne są specjalne materiały, które reagują na te bodźce. Umożliwia to programowanie obiektów i drukowanie 3D „kodu genetycznego”, kiedy tylko chcesz.

Inne laboratoria badawcze skupiają się na „zaplanowaniu” pożądanego kształtu obiektu w mikrostrukturze standardowych materiałów. Podejście to wykorzystuje możliwości odkryte w strukturach mikroskopowych. Odpowiednio skonfigurowane wykazują pożądaną deformację makrostruktury. Zaletą jest to, że drukowane obiekty 4D mogą wykorzystywać istniejące drukarki i materiały.

Firmy zajmujące się drukiem 4D

Wyobraź sobie, że kupujesz but, który dopasowuje się do Twojej stopy lub tworzysz wyrób medyczny w pełni dostosowany do anatomii pacjenta, jeśli zostanie pobudzony określonym bodźcem. To tylko niektóre z potencjalnych zastosowań druku 4D – ekscytującej i rozwijającej się dziedziny badań.

Choć druk 3D wygląda jak wyjęty z powieści science fiction, Gartner przewiduje, że do 2023 r. w druk 3D zainwestuje 300 milionów dolarów, choć technologia ta jest wciąż daleka od dostępu komercyjnego. Ma to.

W laboratorium samodzielnego montażu MIT Skylar Tibbits, adiunkt, pracuje obecnie nad drukiem 4D, aby przenieść to na wyższy poziom. Jak powiedział w swoim wystąpieniu na TED, od zawsze fascynowały go możliwości druku 3D. Chciał jednak wiedzieć, w jaki sposób można dokładnie odkształcić obiekt (czyli na co pozwala druk 4D).

W 2014 roku MIT zatwierdził finansowanie Tibbits na otwarcie nowego laboratorium do samodzielnego montażu. Od tego czasu Tibbits współpracuje z firmą Autodesk nad stworzeniem systemu komputerowego, który umożliwia wprowadzanie danych geometrycznych w celu zmierzenia, jak obiekty wydrukowane w 3D mogą zmieniać się po wydrukowaniu. Publikuje także kwartalnik poświęcony drukowi 3D i produkcji przyrostowej, oferujący naukowe spostrzeżenia na wiele tematów związanych z drukiem 3D.

Druk 4D: co dalej?

Istnieje kilka technologii druku 3D odpowiednich do przetwarzania programowalnych lub „inteligentnych” tkanin:

  • Stereolitografia (SLA)
  • Wykonywanie produkcji włókien topionych (FFF)
  • Natryskiwanie materiału
  • Selektywne topienie laserowe (SLM)
CZYTAĆ:  VipTools / Zefoy, aby uzyskać polubienia, obserwujących i komentarze do filmów Tiktok.

Podczas gdy pierwsze trzy zazwyczaj działają z materiałami na bazie polimerów, najpowszechniejszymi materiałami SLM są metale.

Co istotne, ostatnie postępy w druku 4D można w dużej mierze przypisać postępowi w technologii Material Jetting, która umożliwia drukowanie wielu materiałów. Technologia ta polega na zrzucaniu kropelek materiału i umożliwia ścisłą kontrolę jego osiadania.

Jak widzieliśmy, technologia ta wykorzystuje specjalnie zaprojektowane „inteligentne” materiały, które mają jedną lub więcej właściwości, które mogą zmieniać bodźce zewnętrzne.

Jak wspomniano powyżej, druk 4D staje się nauką w okresie dojrzewania. Jednakże kilka grup fokusowych naukowców na całym świecie uważa, że ​​zastosowanie (druku czterowymiarowego) może stać się rzeczywistością i stać się jedną z najszybciej rozwijających się technologii w bliższej lub średnioterminowej perspektywie.

Wiele przykładów pokazuje, jak daleko zaszła ta technologia. Pomyśl o prostych składanych obiektach, programowalnych materiałach deformujących i kompozytach hydrożelowych. Lata badań i eksperymentów ostatecznie doprowadzą do niesamowitych wynalazków, takich jak adaptacyjne implanty medyczne, budynki do samodzielnego montażu, a nawet miękkie roboty drukujące 3D.

Wniosek

Zanim zobaczysz oryginalne programy do drukowania 4D, potrzeba kilku lat, a nawet dekady lub więcej. Mając to na uwadze, wydaje się, że technologia ta podąża za ewolucją druku 3D, stając się kolejną przełomową technologią w produkcji.

Niezliczone zastosowania technologii druku (druku czterowymiarowego) są niesamowite. Bądźcie więc pewni, że w nadchodzących latach będziecie z niecierpliwością czekać na tę nową i ekscytującą branżę, ponieważ nowe rozwiązania poprawiają nasze życie w niesamowitym świecie jutra.

Źródło: https://rasekhoon.net/article/show/1593075/%DA%86%D8%A7%D9%BE-%DA%86%D9%87%D8%A7%D8%B1-%D8%A8 %D8%B9%D8%AF%DB%8C-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA

Pobierz zerowe motywy WordPressPobierz bezpłatne motywy WordPress PremiumPobieranie premium motywów WordPressBezpłatne pobieranie motywów WordPressdarmowy płatny kurs Udemy do pobraniapobierz oprogramowanie SamsungaPobierz motywy WordPress za darmopobierz płatny kurs Udemy za darmo