Hogyan lehet a szokásos 3D-nyomtatást még hatékonyabbá tenni, és belefoglalni még egy dimenziót?
A választ a 4D-nyomtatás jelenti, aminek lényege, hogy a 3D-nyomtatott eszközöket olyan anyagból készítik el, amelyek idővel változnak, de ebben az esetben nem a hosszú évek alatt bekövetkező minőségromlásra, rozsdásodásra vagy más folyamatokra kell gondolni, hanem valódi alakváltoztatásra. A 4D-nyomtatás során használt anyagok különböző környezeti hatásokra reagálva maguktól más-más formát vesznek fel, összezsugorodnak, megnőnek, behajlanak vagy kinyílnak attól függően, hogy éppen hogyan módosul a hőmérséklet, a páratartalom vagy a fény mennyisége. Ennek köszönhetően az alakváltó anyagokból készült eszközök a környezeti feltételekhez idomulnak, anélkül, hogy bárkinek kezelnie kellene őket.
Ennek egyik, a gyakorlatban is használható példáját mutatta be a Stuttgarti és Freiburgi Egyetem a Solar Gate megalkotásával, ami egy 4D-nyomtatású árnyékolórendszer, és a koncepció szerint az épületek fenntartható hőmérséklet-szabályozását segítheti elő. A biomimetikus Solar Gate egyes moduljait a tobozok pikkelyei ihlették: a pikkelyekhez hasonló formájú egységek kinyílnak és bezáródnak bizonyos időközönként, a mozgásukat pedig a levegő páratartalma határozza meg. Ha a rendszer kevesebb páratartalmat érzékel, a ?levelei? szétterülnek, ezáltal jobban lefedik és árnyékolják az ablakokat, párásabb, nedvesebb időben pedig magukba szívják a nedvességet, és emiatt összepöndörödnek, több fényt beengedve.
A mérnökök szerint az ehhez hasonló alakváltó anyagokon alapuló megoldások forradalmasíthatják az építészetet, de a 4D-nyomtatás előtt más területeken is nagy jövő állhat: az egyik legfontosabb felhasználási területet az orvostechnológia jelenti, mivel a 4D-nyomtatott eszközök a testbe helyezve idővel a szervezet működéséhez adaptálódhatnak, ez lehetővé teszi például, hogy egy beültetett implantátum a testtel együtt növekedjen.
forrás: raketa.hu
