3D-принтер навчили програмувати поведінку надрукованих об'єктів
Інженери з Університету Джорджії розробили 3D - принтер, здатний друкувати об'єкти із заздалегідь запрограмованою «поведінкою» в часі. Ключовим рішенням у розробці стало використання полімерів з ефектом пам'яті форми. Опис технології опубліковано в журналі
За допомогою принтера автори друкували тривимірний об'єкт - розгортку майбутньої фігури. Вона складалася з твердих плоских фрагментів і «суглобів», які були зроблені з одного з семи матеріалів з пам'яттю форми. Ці стики перебували в «напруженому» стані, будучи плоскими. Потім об'єкт поміщали в гарячу воду, де «суглоби» починали згинатися.
Завдяки знанню про те, з якою швидкістю згортатиметься кожен із «суглобів» конструкції, вчені заздалегідь визначали всі траєкторії руху окремих частин об'єкта і точно знали, яку форму він прийме наприкінці. Так, авторам вдалося створити стрічку, яка згортається при нагріванні в «квадратну» спіраль, а також конструкцію, що зчеплюється сама з собою в процесі згортання.
Крім того, інженери розробили модель коробки, що самостійно складається, що містить всередині себе прорізи і виступи, що вставляються в них. Його згортання відбувалося без внутрішніх сутичок між частинами розгортки.
Техніка отримала назву чотиримірного друку, оскільки в тривимірну конструкцію немов би закладаються інструкції про поведінку в четвертому вимірі - часу. Аналогічні проекти існували і раніше, але вони передбачали нагрів «суглобів» до різних температур для досягнення різних швидкостей їх згинання. Однак зміна форми надрукованого об'єкта не обов'язково повинна відбуватися під дією тепла. Наприклад, зміни в його формі можуть відбуватися завдяки контакту з водою, світлом або будь-якими іншими зовнішніми факторами.