A pesar de que la impresión 3D todavía se considera una nueva tecnología, los desarrolladores de la Universidad de Harvard han demostrado que el progreso se está desarrollando rápidamente. El equipo de científicos tomó la impresora 3D como base y agregó una cuarta dimensión.
Impresora 4D: que es
Por "impresora 4D" se entiende el uso de no 3 dimensiones (X, Y, Z) para imprimir objetos reales, sino también la cuarta dimensión - tiempo (T).
Si agrega materiales especiales a objetos impresos que pueden responder a factores externos, por ejemplo, agua fría, entonces estos objetos pueden moverse y cambiar de forma con el tiempo, como los músculos de una persona.
Cómo funciona la impresora 4D
La impresión 4D es la última tecnología basada en la impresión 3D. La mejora es que al imprimir, se agrega una capa intermedia de material "inteligente" que puede absorber la humedad.
En este caso, la humedad es una fuente de energía para aumentar el volumen de material después de imprimir en una impresora 3D. El tema principal es procesado primero por la impresora, y luego con la ayuda del agua cambia y obtiene la forma deseada.
Ayuda! Estas innovaciones hacen posible imprimir cualquier artículo en un tiempo bastante corto. Precisamente "Tiempo" es la 4ta dimensión.
Lo que se puede imprimir en una impresora 4D
El Laboratorio de Harvard ha impreso muchos artículos diferentes que pueden tomar la forma requerida o ensamblarse. Los científicos demostraron cordones de los zapatos atados, muebles plegables por su cuenta. La nueva tecnología también se utiliza para otros fines.
Protección satelital espacial
Gracias a una impresora 4D, los científicos de la NASA fabricaron un tejido metálico especial que protege los satélites del daño y también es necesario para la fabricación de antenas elásticas.
Este es un tipo de "cota de malla" hecha de plata con la adición de algunos otros metales. La tela se puede comprimir, estirar y plegar. A pesar de la elasticidad, el material es muy difícil de rasgar. Está previsto que en el futuro los satélites empaqueten este tejido antes de entrar en órbita, o con la ayuda de material, protegerán los trajes espaciales y las estaciones espaciales.
Tecnología militar
La impresión 4D se utilizará en el campo químico y en el estudio de la ciencia de los materiales para la industria de la defensa. La impresora 4D le permite imprimir nuevos sensores bioquímicos, materiales y accesorios para chips.
Ayuda! Ahora el progreso se ve obstaculizado por la falta de dispositivos económicos que puedan imprimir objetos con alta resolución (aproximadamente 1000 veces más delgadas que el cabello humano).
Uso en medicina
Los cirujanos de Shaanxi, China, han realizado con éxito una cirugía compleja en la tráquea utilizando la tecnología de impresión 4D. Instalaron un stent traqueal para el paciente, lo que les permitió mantener abiertos sus órganos respiratorios. Para la fabricación del stent, se utilizó el material biológico policaprolactona, que se disuelve con el tiempo, la degradación en el cuerpo humano ocurre dentro de los tres años. Los cirujanos calcularon previamente el tiempo de disolución del stent impreso, y el paciente no necesitará realizar una operación especial de extracción.
Un caso similar ocurrió en Estados Unidos. Garrett Peterson nació con broncomalacia cuando las articulaciones son muy suaves.
Es posible que los nuevos biomateriales impresos en una impresora 4D muy pronto vayan más allá de la patología del sistema respiratorio. Ya estamos realizando investigaciones en términos de recuperación facial.
En general, muchos científicos que trabajan en el campo de la impresión 4D predicen el rápido crecimiento de objetos y biomateriales del método de impresión moderno dentro de 5-6 años.
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