Инженеры разработали систему 4D-печати для изготовления пластиковых стержней, которые могут изгибаться, складываться и скручиваться в заданные формы при воздействии тепла.

Хотя технология создания на 3D-принтере объектов, изменяющих форму не нова, но когда они могут преображаться после проникновения в узкое отверстие, то открываются совершенно новые возможности применения этого процесса.

Ученые из Университета Карнеги-Меллона представили технологию A-line, позволяющую создавать предметы, которые сложно изготавливать путем трехмерной печати (пружина, пинцет). Их методика предусматривает создание стержней из полилактида, принимающих заранее «запрограммированную» форму при повышении температуры за счет различных расстояний между активными и пассивными сегментами, их толщины и направления печати каждого элемента в структуре.

Разработанная платформа содержит библиотеку из восьми направлений изгиба, которые можно комбинировать для получения простой или сложной геометрии. Она также включает в себя специализированный инструмент проектирования, упрощающие работу пользователя с системой.

Для запуска механизма преобразования требуется температура выше 76 ºC. Эффекта можно добиться путем погружения объекта в горячую воду, применения тепловой пушки или пара. Основным преимуществом является начальная удобная форма, которая изменяется только в нужном месте и при специальных условиях.

По словам разработчиков, подобные стержни можно использовать при создании опор для палаток, каркасов стульев или скульптур. Заменив полилактид на биосовместимый гидрогель, чувствительный к электрическому полю, их можно будет применять в хирургии.

Ранее исследователи также разработали технологию 3D-печати пьезоэлектрических материалов.

текст: Илья Бауэр, фото и демонстрация: Carnegie Mellon University

Источник