A Gartner 2017-es Hype görbéjén a „mesterséges intelligencia mindenhol” és a digitális platformok mellett az „átlátható immerzív élmények” közé sorolt 4D nyomtatást azonosították a következő tíz esztendő egyik technológiai megatrendjeként.
A 3DP fejlődési állomásaként felfogható 4D nyomtatásban az idő jelenti a negyedik dimenziót. A technológia élharcosának az MIT Self-Assembly Laboratóriumát vezető Skylar Tibbits számít. Alakjukat váltó, előre meghatározott szerkezetté összeálló tárgyak printelhetők vele. Egyelőre inkább kutatásfejlesztési periódusról beszélhetünk, a jövőt viszont nemcsak a Gartner, hanem mások is bíztatónak látják.
A Zürichi Svájci Szövetségi Technológiai Intézet (ETH Zürich) kutatói a napokban értek el komoly eredményt 4D nyomtatással: kiderült, hogy az alakjukra emlékező polimerek feljavított alkalmazkodóképességük és kontrolljuk miatt fontos katalizátorok 4D nyomatok létrehozásában. A belőlük készült printek ugyanis előre meghatározott területen akár megkétszerezhetik eredeti méretüket, amely komoly lehetőségekkel kecsegtet a közeljövő gyártásában.
A svájci kutatók szerint a nyújtáskor méretüket minden irányban növelő (auxetikus) polimerek, metaanyagok összetett geometriai formája esetében a hőtevékenység a kulcstényező. Az anyagkiválasztást korábbi projektek gondos tanulmányozása előzte meg, és ezért döntöttek aktív szerkezetek alkotására képes anyag mellett. Ezt követően jobban tudtak a programozásra, azon belül a folyamatok leegyszerűsítésére összpontosítani.
„A 4D nyomtatásban hatalmas érintetlen potenciál rejlik azokban az alkalmazásokban, ahol a konfiguráció nem változtatható meg manuálisan. Például a légjármű-ipar és a medicina tartozik e területek közé” – írják a kutatók.
Metaanyagok helyett valójából kereskedelmi forgalomban kapható termékekből tintasugaras nyomtatással szintetizálható egyetlen anyagról van szó. A kutatók a Stratasys PolyJet sorozatába tartozó Objet500 Connex3 géppel hozták létre.
A kutatás tanulsága az is, hogy meglévő anyagok és felszerelések ennyire innovatív felhasználásával sokféle alkalmazási területen dolgozhatók ki 4D tervek.
