เครื่องพิมพ์ 4 มิติ: มันคืออะไรและทำอะไรได้บ้าง?

คุณคงเคยได้ยินเกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แต่แล้ว 4 มิติล่ะ เทคโนโลยีก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดด และในกรณีนี้ ความประทับใจทางกายภาพจะไม่น้อยลง การพิมพ์ 4D ช่วยให้คุณสามารถพิมพ์ตัวเลขทุกประเภทที่ปรับให้เข้ากับทุกพื้นที่ พวกเขาสามารถทำสิ่งที่เหนือจินตนาการได้ นิยายวิทยาศาสตร์ มาดูกัน เครื่องพิมพ์ 4 มิติคืออะไรและทำอะไรได้บ้าง.

โลกของ เครื่องพิมพ์ 3D ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้กลายเป็นปรากฏการณ์ที่สร้างความประหลาดใจมากกว่าหนึ่งอย่าง พวกมันสามารถสร้างร่างได้ทุกประเภทในเวลาไม่กี่วินาที ซึ่งเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึงเมื่อสองสามปีก่อน

ทุกอย่างวิวัฒนาการและด้วยความรู้สึกที่มีต่อภูมิประเทศที่กว้างขึ้น จริงอยู่ที่การพิมพ์ 3 มิติยังมีอะไรต้องปรับปรุงอีกมาก ความก้าวหน้ามากมายยังคงอยู่ เพื่อดูเทคโนโลยีนี้ อย่างไรก็ตาม พิมพ์ 4D ต้องการทำรอยบุบและเป็นที่สังเกต ทำลายขีดจำกัดที่เราจินตนาการไว้ในโลกแห่งการพิมพ์จริง

เครื่องพิมพ์ 4D คืออะไร?

เครื่องพิมพ์ 4D เป็นวิวัฒนาการของ 3D พวกเขานำแนวคิดของการพิมพ์ทางกายภาพไปไกลกว่านั้นมากเพราะไม่ใช่แค่เครื่องพิมพ์ที่พิมพ์สิ่งต่าง ๆ ในรูปทรงต่าง ๆ ที่เราสัมผัสได้ แต่ สามารถผสมวัสดุประเภทต่างๆ ที่ก่อให้เกิดรูปร่างที่ซับซ้อนมากขึ้นได้

กล่าวอีกนัยหนึ่งการพิมพ์ 4 มิติช่วยให้ พิมพ์วัตถุโดยใช้วัสดุที่ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่พวกมันมีปฏิสัมพันธ์วัตถุที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ เช่น ในกรณีที่เกิดความล้มเหลวหรือแตกหัก

เทคโนโลยีนี้ได้รับการออกแบบให้ก้าวไปไกลกว่าที่เรามีอยู่แล้วด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ สิ่งที่สำคัญอย่างแท้จริงเกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ 4D คือพวกเขาได้รับบริการจาก วิทยาศาสตร์และสุขภาพ นำไปสู่การสร้างเครื่องมือที่สามารถปรับปรุงชีวิตของผู้คนจำนวนมาก

แอพพลิเคชั่นการพิมพ์ 4 มิติ

ยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงการใช้งานจริงของการพิมพ์ 4 มิติ เนื่องจากอยู่ในขั้นตอนการเติบโตและการพัฒนา นั่นคือเหตุผลที่นักวิจัย บริษัท นักวิทยาศาสตร์ ห้องปฏิบัติการ และมหาวิทยาลัยจำนวนมากกำลังศึกษาเทคโนโลยีที่น่าสนใจนี้

ถึงอย่างนั้น วัตถุก็ถูกสร้างขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์ 4D ผ่านอุปกรณ์ต่างๆ ต้นแบบ. เราควรจัดหมวดหมู่ของต้นแบบที่สร้างขึ้นโดยคำนึงถึง จะสมัครด้านไหน. มาดูกันต่อไป:

ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง

ความประทับใจจาก อิฐ 4 มิติ ที่สามารถเปลี่ยนรูปร่าง ปรับเปลี่ยนผนังได้

ในด้านสถาปัตยกรรม

อนุญาตให้สร้าง เพดานและ/หรือผนังโครงสร้างพื้นฐาน infrastructure ผ่านการพิมพ์ 4 มิติที่สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมรอบตัวได้ (กลางวันและกลางคืน เย็นและร้อน) และทำให้สภาพภายในเปลี่ยนแปลงได้

ในอุตสาหกรรมยา

สร้างอุปกรณ์ที่สามารถสำรวจหลอดเลือดได้

ในด้านการแพทย์และชีวการแพทย์

ความประทับใจจาก อวัยวะปลอม ที่ปรับเปลี่ยนรูปร่างเมื่อเผชิญกับสิ่งเร้าเฉพาะ มีการพูดคุยกันว่าเทคโนโลยีนี้สามารถสร้างอวัยวะเทียมได้

ในการคำนวณ

เพื่อการพัฒนาของ องค์ประกอบฮาร์ดแวร์ ที่สามารถปรับเปลี่ยนรูปร่างได้

ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ

ออกแบบ เสื้อผ้า y รองเท้า ผ่านการพิมพ์ 4 มิติที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างและปรับให้เข้ากับสภาพอากาศหรือสภาวะในขณะนั้นได้ (หากบุคคลนั้นออกกำลังกาย คุณลักษณะบางอย่างของเนื้อผ้า เช่น ความยืดหยุ่นจะถูกปรับ)

ในการขนส่งและลอจิสติกส์

การพิมพ์ 4 มิติของรายการเช่น such บรรจุภัณฑ์ สามารถปรับให้เข้ากับสภาพอากาศและทนต่อสภาพอากาศบางอย่าง เช่น น้ำ ความชื้น และอุณหภูมิได้มากขึ้น

วัสดุที่ใช้โดยเครื่องพิมพ์ 4 มิติ

เทคโนโลยีนี้อยู่ในขั้นตอนการวิจัย การเติบโต และการพัฒนา ยังเร็วเกินไปที่จะเริ่มพูดถึงบางสิ่งที่มีอยู่แล้ว มันเริ่มทำงานกับ การออกแบบต้นแบบด้วยเครื่องพิมพ์เหล่านี้ 

วัสดุเช่น เครือข่ายไฟเบอร์, ซึ่งสามารถนำไปดัดแปลงและตั้งโปรแกรมได้และมีรูปแบบที่แตกต่างกันไปตามคุณสมบัติของวัสดุและขนาดของวัสดุ

วัสดุที่พบมากที่สุดคือ: โพลีเมอร์ที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ (พวกมันตอบสนองต่อการสัมผัสของน้ำ) โพลีเมอร์เทอร์โมปฏิกิริยา (พวกมันทำปฏิกิริยาเมื่อสัมผัสกับแสง) รูปร่างหน่วยความจำดิจิตอลโพลิเมอร์ (ช่วยให้คุณสร้างวัตถุที่สามารถเปลี่ยนแปลงและกลับสู่รูปร่างเดิมได้) และสารประกอบเซลลูโลส (พวกมันทำปฏิกิริยากับอุณหภูมิและ / หรือความชื้น).

ในการพิมพ์ 4 มิติ เรายังพบวัสดุที่เรียกว่า ECL (อิลาสโตเมอร์ผลึกเหลว) หรือสิ่งที่เหมือนกันคืออีลาสโตเมอร์ผลึกเหลว เป็นวัสดุที่อ่อนนุ่มที่ช่วยให้เปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็วและย้อนกลับได้ (ต้องมีการตั้งโปรแกรม)

ความแตกต่างระหว่างเครื่องพิมพ์ 3D และ 4D

การพิมพ์ 3 มิติคือ การผลิตสารเติมแต่งของวัตถุนั่นคืออนุญาตให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ แปลงเครื่องบินดิจิทัลเป็นวัตถุทางกายภาพจากหลายชั้น

ในทางกลับกัน การพิมพ์ 4 มิติใช้เทคโนโลยีนี้ ความจริงก็คือในกรณีนี้มีการใช้วัสดุพิเศษและการออกแบบที่ซับซ้อน ซึ่งได้รับการตั้งโปรแกรมไว้โดยทั่วไปเพื่อให้การพิมพ์ 3 มิติเปลี่ยนรูปร่าง

ในท้ายที่สุด การพิมพ์ 4 มิติ เป็นการต่ออายุและขยายการพิมพ์ 3 มิติ การพิมพ์ 3 มิติสร้างวัตถุที่ครั้งหนึ่งเคยสร้างขึ้น พวกเขาไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้. อย่างไรก็ตาม ในการพิมพ์ 4 มิติ จะช่วยให้วัตถุได้รับคุณภาพของ เปลี่ยนแปลง ตามสภาวะแวดล้อมตั้งแต่ พวกเขาทำด้วยวัสดุพิเศษ

การพิมพ์ 4 มิติ ก้าวสู่เทคโนโลยีไร้ขีดจำกัด

ด้วย การพิมพ์ 4 มิติ, แนวความคิดของการพิมพ์ที่เรารู้ว่ามีการเปลี่ยนแปลงโดยสิ้นเชิง ก้าวต่อไป เรากำลังพูดถึงว่าจะสามารถสร้างวัตถุด้วย คุณภาพของการกลายพันธุ์เป็นรูปแบบอื่นทุกครั้งที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมบางอย่าง (แสง อุณหภูมิ ความชื้น เย็น ความร้อน ฯลฯ)

ซึ่งช่วยให้สามารถใช้วัสดุที่ตอบสนองต่อ สิ่งเร้าภายนอก (โปรแกรมล่วงหน้า) เช่น ความร้อน จลนศาสตร์ ความโน้มถ่วง แม่เหล็ก และอีกหลายประเภท

ถึงวันนี้เรายืนยันได้ว่าความประทับใจ 4D ไม่มีขีดจำกัด และยังมีอะไรให้สำรวจอีกมาก ของเทคโนโลยีนี้ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเครื่องพิมพ์ 4 มิติจะทำเครื่องหมาย a ก่อนและหลัง ในโลกของการพิมพ์จริงด้วยการสร้างวัตถุของแท้ นิยายวิทยาศาสตร์.