Bien que l’impression 3D soit toujours considérée comme une nouvelle technologie, les développeurs de l’Université de Harvard ont prouvé que les progrès se développaient rapidement. L’équipe de scientifiques s’est basée sur l’imprimante 3D et a ajouté une quatrième dimension.
L'imprimante 4D: c'est quoi
Par «imprimante 4D», on entend l’utilisation non pas de 3 dimensions (X, Y, Z) pour imprimer des objets réels, mais aussi de la quatrième dimension - temps (T).
Si vous ajoutez des matériaux spéciaux aux objets imprimés qui peuvent répondre à des facteurs externes - par exemple, le froid, l’eau -, ces objets peuvent alors se déplacer et changer de forme avec le temps, comme les muscles d’une personne.
Comment fonctionne l'imprimante 4D
L'impression 4D est la dernière technologie basée sur l'impression 3D. L’amélioration est que lors de l’impression, une couche intermédiaire de matériau «intelligent» est ajoutée, capable d’absorber l’humidité.
Dans ce cas, l'humidité est une source d'énergie permettant d'augmenter le volume de matériau après une impression sur une imprimante 3D. Le sujet principal est d'abord traité par l'imprimante, puis, à l'aide d'eau, il change et prend la forme souhaitée.
À l'aide! Ces innovations permettent d’imprimer n’importe quel article dans un délai relativement court. C'est le temps qui est la 4ème dimension.
Que peut-on imprimer sur une imprimante 4D?
Le laboratoire de Harvard a imprimé de nombreux articles différents qui peuvent eux-mêmes prendre la forme requise ou s’assembler. Les scientifiques ont fait la démonstration de lacets auto-noués, pliant seuls des meubles. Les nouvelles technologies sont également utilisées à d’autres fins.
Protection des satellites spatiaux
Grâce à une imprimante 4D, les scientifiques de la NASA ont fabriqué un tissu spécial en métal qui protège les satellites contre les dommages et qui est également nécessaire pour la fabrication d’antennes élastiques.
Il s’agit d’une sorte de "cotte de mailles" en argent avec l’ajout de quelques autres métaux. Le tissu peut être compressé, étiré et plié. Malgré l'élasticité, le matériau est très difficile à déchirer. Il est prévu qu'à l'avenir, les satellites emballeront ce tissu avant de se mettre en orbite ou, avec l'aide de matériel, ils protégeront leurs combinaisons et leurs stations spatiales.
Technologie militaire
L'impression 4D sera utilisée dans le domaine de la chimie et dans l'étude de la science des matériaux pour l'industrie de la défense. 4D-printer vous permet d'imprimer de nouveaux capteurs biochimiques, matériaux et accessoires pour les puces.
À l'aide! Maintenant, les progrès sont freinés par le manque de périphériques peu coûteux capables d'imprimer des objets avec une résolution élevée (environ 1000 fois plus fine que les cheveux humains).
Utilisation en médecine
Des chirurgiens du Shaanxi, en Chine, ont réalisé avec succès une intervention chirurgicale complexe sur la trachée en utilisant la technologie d'impression 4D. Ils ont installé un stent trachéal pour le patient, ce qui leur permettait de garder leurs organes respiratoires ouverts. Pour la fabrication du stent, la matière biologique, la polycaprolactone, qui se dissout avec le temps, a été utilisée - la dégradation dans le corps humain se produit dans les trois ans. Les chirurgiens avaient précédemment calculé le temps de dissolution de l'endoprothèse imprimée et le patient n'aurait pas à effectuer d'opération de retrait spéciale.
Un cas similaire s'est produit en Amérique. Garrett Peterson est né avec une bronchomalacie lorsque les articulations sont très molles.
Il est possible que les nouveaux biomatériaux imprimés sur une imprimante 4D dépassent très bientôt la pathologie du système respiratoire. Effectue déjà des recherches sur la récupération faciale.
En général, de nombreux scientifiques travaillant dans le domaine de l’impression 4D prédisent la croissance rapide des objets et des biomatériaux de la méthode d’impression moderne d’ici cinq à six ans.
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