Ξεχάστε τη 3D εκτύπωση… έρχεται η 4D

Η νέα τεχνική που θα μπορούσε να αλλάξει τα πάντα.
Ερευνητές από το ΜΙΤ χρησιμοποιούν μία νέα τεχνική, με την οποία θα μπορούσαν να εκτυπώνουν αντικείμενα –από σωλήνες ύδρευσης μέχρι παπούτσια- τα οποία προσαρμόζονται από μόνα τους στο περιβάλλον τους.

Αυτό το διάστημα η 3D εκτύπωση φαίνεται να είναι στο επίκεντρο των νέων ερευνητικών σχεδίων, είτε πρόκειται για την ανάπτυξη τρόπων για εκτύπωση τροφίμων, ή την αναδημιουργία των χαρακτηριστικών ενός προσώπου για την αποκατάσταση ενός ασθενούς, γράφει ο Randy Rieland για το smithsonianmag.com.

Κι όμως ο Skylar Tibbits πιστεύει ότι η δεν αργεί να έρθει… η ώρα της 4D εκτύπωσης!

Ο ίδιος μαζί με ερευνητές από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) και τις εταιρείες Stratasys και Autodesk Inc, προσπαθώντας στην αρχή να δώσουν ένα όνομα στο όραμά τους, άρχισαν να περιγράφουν τα αντικείμενα που δημιουργούσαν σε 3D εκτυπωτές, τα οποία όμως χάρη σε κάποιο γεωμετρικό κώδικα μπορούσαν στη συνέχεια να αλλάζουν σχήμα και να μεταμορφώνονται.

Κάπως έτσι οδηγήθηκαν στον όρο «αυτό-συναρμολόγηση»: «έξυπνα αντικείμενα» που μπορούν να αυτο-συναρμολογηθούν και να αλλάξουν σχήμα, όταν έρχονται αντιμέτωπα με μια αλλαγή στο περιβάλλον τους.

«Συνήθως εκτυπώνουμε πράγματα, όταν πιστεύουμε ότι είναι τελειωμένα» λέει ο ίδιος. «Όμως εμείς θέλουμε να μπορούμε να τα μεταμορφώνουμε και να τους αλλάζουμε σχήμα με τον καιρό. Και θέλουμε ακόμη να συναρμολογούνται από μόνα τους» πρόσθεσε.

Πριν από ένα χρόνο ο Tibbits πήρε το «πράσινο φως» για να δημιουργήσει αυτό που είναι σήμερα γνωστό ως το εργαστήριο αυτο-συναρμολόγησης του πανεπιστημίου, το Self-Assembly Lab.

Η πρόκληση ήταν να δουν πώς ένα αντικείμενο μπορούσε να δημιουργηθεί χωρίς να βασίζονται σε αισθητήρες ή τσιπ: πόσο ρευστό μπορούσαν να κάνουν κάτι, χωρίς καλώδια ή κινητήρες.

Όταν ήρθε σε επαφή με ανθρώπους της Stratasys –πρωτοπόρος εταιρεία στο χώρο της 3D εκτύπωσης- του είπαν ότι εκείνοι είχαν ήδη αναπτύξει ένα υλικό εκτύπωσης, το οποίο επεκτείνεται κατά 150% όταν τοποθετείται στο νερό.

Αυτό ακουγόταν πολύ ελπιδοφόρο…

Όμως το πραγματικό ερώτημα ήταν, πώς θα μπορούσαν να είναι ακριβείς στους μετασχηματισμούς που θα προέκυπταν, έτσι ώστε ένα αντικείμενο να μπορεί να ξεδιπλωθεί, να στριφογυρίσει και να σχηματίσει συγκεκριμένες γωνίες και όχι απλά να αλλάξει σχήμα, φουσκώνοντας σαν ένα σφουγγάρι.

Ο Tibbits γνώριζε ότι η απάντηση ήταν μία: Γεωμετρία.

Για να δημιουργήσει κάτι σε «4D» μορφή, ο Tibbits εισάγει στον τρισδιάστατο εκτυπωτή ένα συγκεκριμένο γεωμετρικό κωδικό, ο οποίος βασίζεται στις γωνίες και διαστάσεις του αντικειμένου, αλλά και σε μετρήσεις που υπαγορεύουν πώς πρέπει να αλλάξει σχήμα όταν έρχεται αντιμέτωπο με εξωτερικές δυνάμεις, όπως το νερό, μια κίνηση ή μια αλλαγή στη θερμοκρασία.

Ο ίδιος παρουσίασε την ιδέα της 4D εκτύπωσης σε μια ομιλία TED, κατά την οποία έδειξε πώς ένα νήμα εκτυπωμένου υλικού, μπορούσε να προγραμματιστεί έτσι ώστε να αναδιπλωθεί από μόνο του για να δημιουργήσει τα αρχικά «ΜΙΤ».



Τα αντικείμενα του μέλλοντος…

Πότε όμως θα μπορούσαν αυτοί οι μετασχηματισμοί να βγουν στον «έξω κόσμο»;

Σύμφωνα με τον Tibbits αυτό συμβαίνει ήδη σε κάποιο βαθμό με τη νανοτεχνολογία.

Φυσικά, παραδέχεται ότι είναι πολύ πιο δύσκολο να συμβεί αυτό σε ανθρώπινη κλίμακα, ιδιαίτερα σε παραδοσιακούς τομείς, όπως οι κατασκευές. Ωστόσο, όπως υποστηρίζει έχει ενδιαφερθεί τουλάχιστον μία εταιρεία για να δει πώς ο 4D προγραμματισμός μπορεί να εφαρμοστεί στις υποδομές.

Όσο για το αν οι καταναλωτές θα δουν αυτο-μετασχηματιζόμενα προϊόντα ποτέ στα ράφια των καταστημάτων, ο ίδιος οραματίζεται ότι αυτό θα μπορούσε να συμβεί με έπιπλα ή αθλητικά είδη, όπως για παράδειγμα ένα ζευγάρι αθλητικά παπούτσια, που θα αλλάζουν σχήμα και λειτουργία ανάλογα με το πώς χρησιμοποιούνται.

Ίσως λοιπόν να μην αργεί να έρθει η ώρα της 4D εκτύπωσης…




Πηγή: http://www.newsbeast.gr