4D-tiskanje v svoji osnovi predstavlja 3D-tiskanje, katerega produkt je natisnjen predmet, ki je sposoben samostojne sestave ali preoblikovanja glede na čas in spremembe v okolju, v katerega je postavljen.

O 4D-tisku se govori šele zadnje leto, čeprav kot ideja obstaja že dlje. Nosilci 4D-tiska so bili tokrat v medicinskih krogih, saj je 3D-tisk z živimi celicami, ki po tiskanju rastejo, po definiciji prav 4D-tiskanje. V praksi sicer tovrstni tisk poznamo pod imenom bio-tiskanje.

Leta 2014 se je 4D-tiskanje razširilo tudi do povprečnega uporabnika – sicer ne tiskamo z živimi celicami, vendar se predmeti, ki jih lahko natisnemo s tiskalnikom za domačo uporabo, lahko spreminjajo ob različnih okoljskih dejavnikih.

Dostopnost različnih materialov že nekaj časa omogoča širok nabor funkcionalnosti natisnjenih predmetov – če želimo trden in vzdržljiv predmet, ga natisnemo iz materialov ABS ali PETG. Če želimo okolju manj škodljiv material, izberemo PLA; igramo se lahko z najlonom, ki je izredno močen, a rahlo upogljiv, ter z imitacijami stekla, predelanega lesa, različnimi gumami … Našteti materiali svoje oblike ne spreminjajo – guma je sicer upogljiva, a ko jo nehamo upogibati, se vrne nazaj v prvotno stanje.

Podvodna transformacija

Gre za raziskavo inštituta MIT, ki sta se ji pridružili podjetji Stratasys in Autodesk Inc. Predmet raziskave je bilo delo z razširljivimi materiali in z njimi natisnjenim predmetom, ki je sposoben samostojne sestave. Zmodelirali so predmet s sklepi in ga natisnili z materialom, ki je sposoben razširitve do 200%. Predmet so nato potopili v vodo, kjer se je zaradi spremembe v okolju samostojno sestavil.

Na tak način bi lahko implementirali predmete na težko dostopnih mestih, npr. podtalnih vodnih ceveh, rezultate pa so označili tudi za temelj samostojno sestavljajočega se pohištva in stavb.

Na dosegu

3D-tiskanje se je uspešno vključilo v modno industrijo. Na marsikateri modni pisti so se v preteklih letih sprehajale manekenke v natisnjenih oblekah, čevljih in dodatkih. Tekma modnih oblikovalcev se nadaljuje, a zdaj bodo v svoje dizajne lahko vpeljali tudi oblačila, ki so sposobna prilagajanja telesu.

Tako obleko so oblikovali v oblikovalskem studiu Nervous System. Obleka temelji na posebni obliki spojev med manjšimi elementi, ki omogočajo izjemno gibljivost. Njihov program, ki je na voljo tudi v obliki aplikacije za pametne telefone in tablice, nas vodi po kratkem postopku: sken osebe, izbor modela obleke, avtomatska zapolnitev lupine modela obleke, stiska obleke v manjši, natisljiv objekt in tisk. Po tisku je obleka že primerna za nošenje.

Materiali za domači 3D-tiskalnik

Kdor se je že ukvarjal z odprtokodnimi 3D-tiskalniki in materiali zanje, je zagotovo naletel na ime inovatorja Kaia Parthyja. Izumitelj prve imitacije lesa in stekla za 3D-tisk je javnosti predstavil material, ki bo tudi doma natisnjene objekte postavil v sfero 4D-tiskanja.

Serija materialov, imenovana PORO-LAY, je zbirka penastih in gel materialov, ki so spoji funkcionalnega (npr. gumastega) in topljivega materiala (npr. PVA).

Med tiskom delamo z razmeroma trdnim filamentom in tudi predmet, ki ga dobimo, je razmeroma trden. Po daljši izpostavljenosti vodi pa se topljivi del filamenta stopi; posledično dobimo objekt, ki je mehak, penast, gelast …

022015-1

Objekt pred izpostavljenostjo vodi in po njej (vir: 3dprintingindustry.com)

Vsekakor se lahko veselimo novosti, ki jih bo letošnje leto prineslo 4D-tiskanju. Ostanite na tekočem – udeležite se naših brezplačnih delavnic o osnovah 3D-tiskanja in spoznajte, kako vam lahko ta tehnologija izboljša vsakdan.