máy in 4d

Bất chấp thực tế rằng in 3D vẫn được coi là một công nghệ mới, các nhà phát triển từ Đại học Harvard đã chứng minh rằng tiến bộ đang phát triển nhanh chóng. Một nhóm các nhà khoa học đã lấy máy in 3D làm cơ sở và bổ sung thêm chiều thứ tư.

Máy in 4D: nó là gì

Khi nói đến “máy in 4D”, chúng tôi muốn nói đến việc không sử dụng 3 chiều (X, Y, Z) để in các vật thể thực mà còn sử dụng chiều thứ tư – thời gian (T).

Nếu bạn thêm những vật liệu đặc biệt vào vật thể in có thể phản ứng với các yếu tố bên ngoài - ví dụ như lạnh, nước - thì những vật thể này có thể di chuyển và thay đổi hình dạng theo thời gian, giống như cơ bắp của con người.

Máy in 4D hoạt động như thế nào?

In 4D là công nghệ mới nhất dựa trên in 3D. Cải tiến bao gồm việc bổ sung thêm một lớp vật liệu “thông minh” trung gian trong quá trình in có khả năng hấp thụ độ ẩm.

Trong trường hợp này, độ ẩm là nguồn năng lượng để tăng thể tích của vật liệu sau khi in trên máy in 3D. Đối tượng chính đầu tiên được xử lý bởi máy in, sau đó với sự trợ giúp của nước, nó sẽ thay đổi và nhận được hình dạng cần thiết.

Thẩm quyền giải quyết! Những cải tiến này giúp bạn có thể in bất kỳ mặt hàng nào trong thời gian khá ngắn. Đó là “Thời gian” là chiều thứ 4.

Những gì có thể được in trên máy in 4D

Phòng thí nghiệm Harvard đã in nhiều đồ vật khác nhau có khả năng tạo ra hình dạng mong muốn hoặc tự lắp ráp. Các nhà khoa học đã chứng minh dây giày tự buộc và đồ nội thất tự mở ra. Công nghệ mới cũng được sử dụng cho các mục đích khác.

Bảo vệ vệ tinh không gian

Sử dụng máy in 4D, các nhà khoa học của NASA đã chế tạo được một loại vải kim loại đặc biệt giúp bảo vệ vệ tinh khỏi bị hư hại và cũng cần thiết để chế tạo ăng-ten đàn hồi.

Đây là một loại “chuỗi thư” được làm bằng bạc có pha thêm một số kim loại khác. Vải có thể được nén, kéo dài và gấp lại. Mặc dù có tính đàn hồi nhưng chất liệu này rất khó rách. Theo kế hoạch, trong tương lai, các vệ tinh sẽ được bọc bằng loại vải này trước khi đi vào quỹ đạo, hoặc các bộ quần áo vũ trụ và trạm vũ trụ sẽ được che chắn bằng vật liệu này.

Công nghệ quân sự

In 4D sẽ được sử dụng trong lĩnh vực hóa học và nghiên cứu khoa học vật liệu cho ngành công nghiệp quốc phòng. Máy in 4D cho phép bạn in các cảm biến sinh hóa, vật liệu và linh kiện mới cho chip.

Thẩm quyền giải quyết! Hiện tại, tiến độ đang bị cản trở do thiếu các thiết bị rẻ tiền có thể tạo ra các bản in vật thể có độ phân giải cao (mỏng hơn khoảng 1000 lần so với sợi tóc người).

Sử dụng trong y học

Các bác sĩ phẫu thuật đến từ Thiểm Tây (Trung Quốc) đã thực hiện thành công ca phẫu thuật khí quản phức tạp bằng công nghệ in 4D. Họ đã lắp đặt một ống đỡ động mạch khí quản cho bệnh nhân, giúp anh ta giữ cho các cơ quan hô hấp của mình được thông thoáng. Để sản xuất ống đỡ động mạch, vật liệu sinh học polycaprolactone đã được sử dụng, chất này sẽ tan theo thời gian - sự thoái hóa trong cơ thể con người xảy ra trong vòng ba năm.Các bác sĩ phẫu thuật trước đây đã tính toán thời gian hòa tan của stent được in và bệnh nhân sẽ không cần phải trải qua một cuộc phẫu thuật cắt bỏ đặc biệt.

Một sự cố gần như tương tự đã xảy ra ở Mỹ. Garrett Peterson sinh ra đã mắc chứng bệnh nhuyễn phế quản, một tình trạng khiến các khớp xương rất mềm.

Rất có thể các vật liệu sinh học mới được in trên máy in 4D sẽ sớm vượt xa các bệnh lý của hệ hô hấp. Nghiên cứu đã được thực hiện về mặt phục hồi khuôn mặt.

Nhìn chung, nhiều nhà khoa học làm việc trong lĩnh vực in 4D dự đoán sự phát triển nhanh chóng của các vật thể, vật liệu sinh học bằng phương pháp in hiện đại trong vòng 5-6 năm tới.