A robotok és az biológiai implantátumok, amelyek igény szerint újra konfigurálódnak, közelebb állnak a valósághoz az alakváltoztató anyagok nyomtatásának új módszerével.

[wp_ad_camp_1]

Rafael Verduzco és Morgan Barnes, a Rice Brown Műszaki Iskola végzős hallgatója kidolgozott egy módszert a tárgyak nyomtatására, amelyek manipulálhatók alternatív formák kialakulására, amikor hőmérséklet, elektromos áram vagy stressz változásoknak vannak kitéve. A laboratóriumi kihívás egy folyadékkristályos polimer létrehozása volt, vagyis egy „tinta”, amely magában foglalja a molekulák kölcsönösen kizáró kémiai kapcsolatait. Az egyik megállapítja az eredeti nyomtatott formát, a másik pedig a nyomtatott és szárított anyag fizikai manipulálásával állítható be. Az alternatív forma kikeményedése ultraibolya fény alatt rögzíti ezeket a kapcsolatokat.

4D nyomtatás

A kutatóknak olyan polimer keveréket kellett megtalálniuk, amely katalizátorfürdőben kinyomtatható és továbbra is megtartja eredeti programozott alakját. „Nagyon sok paramétert kellett optimalizálnunk – az alkalmazott oldószerektől és katalizátoroktól a duzzadás mértékéig és a tinta összetételéig – hogy a tinta elég gyorsan megszilárduljon a nyomtatáshoz, miközben nem gátolja a kívánt végső alak létrehozását” – mondta Barnes. A folyamat fennmaradó korlátozása az, hogy nem támogat olyan struktúrákat, mint például az oszlopok.  Ehhez olyan megoldásra lenne szükség, amely éppen annyira géles, hogy a nyomtatás alatt megmaradjon – mondták a kutatók. Ennek a képességnek a megszerzése lehetővé teszi a kutatóknak, hogy sokkal összetettebb alakkombinációkat nyomtassanak ki. „A jövőbeni munkánk tovább optimalizálja a nyomtatási formulát, és az állvány-támogatott nyomtatási technikákat alkalmazza olyan működtető elemek létrehozására, amelyek két különböző komplex forma között képeznek átmenetet” – mondta Barnes.