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Cette année, l'impression 3D a eu 30 ans et est devenue l'une des technologies à la croissance la plus rapide avec des opportunités infinies. Le prix de l'impression 3D est tombé en dessous de 1000 dollars et récemment une entreprise chinoise a lancé le premier scanner et imprimante 3D personnel abordable au monde..
Quel est le 4e dimension en impression 4D?
Maintenant, les chercheurs travaillent sur des matériaux «intelligents» qui peuvent changer de forme par eux-mêmes et, par conséquent, l'impression 3D passe à la dimension suivante, à savoir l'impression 4D (également connue sous le nom de fabrication additive adaptative).
L'impression 4D est un terme populaire récemment inventé qui peut être attribué à un objet qui change de forme avec le temps. L'impression 4D ajoute du temps à la longueur, la largeur et la hauteur des objets. Avec l'ajout de temps (un stimulus), les objets acquièrent des capacités adaptatives et auto-évolutives.
Bien que ce concept ne soit pas nouveau, l'intérêt manifesté par les scientifiques pour produire des objets imprimés en 4D augmente désormais. L'alliage à mémoire de forme est autrefois une telle technologie dans laquelle un changement de température stimule un changement de forme. D'autres processus incluent l'utilisation de fluides sous pression, de polymères électroactifs, de produits chimiques et la réponse de matériaux «intelligents» à la lumière.
Lisez notre couverture spéciale sur l'impression 3D et les nouvelles avancées ici: Actualités de l'impression 3D par fossBytes.
Quelles recherches en cours actuellement?
Récemment, le studio de design Nervous System, dans le Massachusetts, a développé une robe entièrement portable imprimée en une seule pièce à l'aide de la technologie d'impression 4D.
Des chercheurs du MIT, d'Autodesk et de Stratasys travaillent sur des matériaux secrets pour développer de nouvelles applications d'impression 4D économiquement réalisables. Ils combinent divers types de polymères et de fibres qui ont la capacité de changer de forme en réponse à un stimulus comme la chaleur ou l'eau. Skylar Tibbits du Massachusetts Institute of Technology dirige cette recherche avec Stratasys, une entreprise de fabrication numérique en impression 4D..
«Nous avons demandé si nous pouvions imprimer des éléments qui changent de forme et de propriétés pour se comporter de manière programmée précise. Nous l'appelons 4D parce qu'il ajoute du temps (considéré comme la quatrième dimension), plutôt que d'imprimer des objets statiques », a déclaré Tibbits.
Les chercheurs ont utilisé deux matériaux pour créer des objets imprimés en 3D avec des propriétés adaptatives. L'un est un matériau absorbant l'eau qui est une formule développée par Stratasys et est un secret. L'autre est un plastique rigide à l'état rigide. Ils ont créé une grille carrée de 15 x 15 pouces à partir du matériau absorbant l'eau et peuvent produire des structures géométriques complexes.
Dr Dan Raviv du MIT Media Lab déclare: «Notre approche consistait à imprimer des structures 3D en utilisant des matériaux aux propriétés différentes: un qui restait rigide et un autre qui s'étendait jusqu'à 200% de son volume d'origine. Les matériaux en expansion ont été placés stratégiquement sur la structure principale pour produire des joints qui s'étiraient et se pliaient comme une paille courbée lorsqu'ils étaient activés par l'eau, formant une large gamme de formes. Par exemple, une forme imprimée en 3D qui ressemblait aux initiales MIT a évolué vers une autre formation qui ressemble aux initiales SAL. »
Quelle est la prochaine?
Il existe une large gamme d'applications et de produits qui peuvent s'adapter à la chaleur ou à l'humidité pour améliorer la fonctionnalité. Les applications incluent des vêtements ou des chaussures qui changent de forme en réagissant aux changements d'environnement. L'impression 4D peut également être utilisée pour les matériaux auto-déformants préprogrammés dans l'industrie des soins de santé qui peuvent être implantés à l'intérieur du corps humain. Le Dr Raviv dit: «pour les choses qui vont à l'intérieur du corps, nous voulons être 10 à 100 fois plus petites. Pour les appareils électroménagers, nous voulons aller 10 fois plus gros. »
La 3D fait déjà les gros titres chaque jour et ajoute les 4e dimension du temps peut produire des résultats époustouflants dans le futur.
Via: l'article de la conversation de Dan Raviv, chercheur postdoctoral au Massachusetts Institute of Technology
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