4D打印技術(shù)具有多功能性，將減少能源消耗資源和行業(yè)消耗

2020年4月14日，注意到，作者最近在“ 4D Printing Technology： A Revolution Across Manufacturing”中發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)，作者將4D打印定義為“在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)使用3D打印，這些對(duì)象在從3D打印中移除時(shí)會(huì)改變其形狀。目的是使物體在暴露于熱，空氣或水中時(shí)會(huì)自動(dòng)組裝，這是由于制造過程中使用的材料引起的化學(xué)反應(yīng)所致?！?/p>

4D打印具有多種優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)樾螤羁筛鶕?jù)熱量或濕度進(jìn)行調(diào)整，因此具有多功能性，例如，提供了適合當(dāng)今許多應(yīng)用的特性和功能。通常稱為智能材料的4D結(jié)構(gòu)是通過數(shù)學(xué)建模創(chuàng)建的。

3D打印技術(shù)與4D打印技術(shù)之間的區(qū)別

4D打印的基礎(chǔ)

4D打印中可以使用多種不同的材料，包括：

熱響應(yīng)

水分敏感

光敏

電響應(yīng)

磁感應(yīng)

可以響應(yīng)各種刺激（包括熱，電，濕氣，光和磁場）的材料類別。

智能材料顯示出不斷發(fā)展的潛力，可用于醫(yī)學(xué)等應(yīng)用，隨著4D打印植入物的使用，其尺寸會(huì)隨著患者的成長而變形； 例如，這種設(shè)備在2015年挽救了一個(gè)孩子的生命，解決了呼吸系統(tǒng)的問題，并隨著孩子的成長而適應(yīng)-最終消散了。

研究人員解釋說，將來，可能會(huì)打印出對(duì)人體熱量反應(yīng)并膨脹以適應(yīng)患者的血管內(nèi)假體（支架）或其他4D部件。

服裝和鞋類可能還會(huì)繼續(xù)感受到4D打印的積極影響，為穿著者提供令人難以置信的個(gè)性化定制，隨著物品完全適應(yīng)其形狀，他們將體驗(yàn)到新的舒適度。

“例如，美國軍方正在測試根據(jù)環(huán)境改變顏色或根據(jù)環(huán)境溫度或士兵的脈搏調(diào)節(jié)汗液的制服。 4D打印的鞋子還希望能夠適應(yīng)運(yùn)動(dòng)，撞擊，大氣壓力和溫度?！?/p>

隨著諸如NASA之類的組織繼續(xù)將3D打印用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)器人和各種復(fù)雜項(xiàng)目等項(xiàng)目，它們也正朝著4D打印實(shí)現(xiàn)諸如金屬織物之類的功能，這些金屬織物可用于為宇航員提供更好的絕緣性。 能夠快速變形的智能材料也正在測試用于汽車安全氣囊。

研究人員總結(jié)說：“智能打印可以應(yīng)用于從簡單改變形狀到生物打印的許多領(lǐng)域?！?借助多材料3D打印技術(shù)和智能材料，4D打印得到了改善。 4D打印為制造緊湊的可展開產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提供了一種可行的方法。 智能材料被用作4D打印技術(shù)的基石，這項(xiàng)新技術(shù)將減少能源消耗資源和行業(yè)消耗。”

責(zé)任編輯：gt