A 4D-nyomtatásnak nevezett technológiában a 3D-ben kinyomtatott elemek képesek megváltoztatni az alakjukat és akár össze is rakják magukat. A kutatások ugyan még eléggé kezdeti stádiumban vannak, a szakemberek szerint azonban a 4D-nyomtatás mindent megváltoztat majd.
Most még mindenki a 3D-nyomtatási technológiákra van rápörögve, egyesek azonban már elkezdték továbbgondolni a többdimenziós nyomtatás ötletét. A negyedik dimenzió pedig az idő lenne, vagyis olyan tárgyak készülnének az újfajta technológiával, amelyek bizonyos idő elteltével változtatni tudják a formájukat. Az eljárás egyelőre még eléggé gyerekcipős, de az MIT munkatársai vagy éppen az amerikai hadsereg kutatási részlegének vezetői igencsak optimistának tűnnek a 4D-s nyomtatás jövőjét illetően. Utóbbiak például nemrég 855 ezer dollárt adtak három amerikai egyetemnek, hogy ezzel is előbbre lendítsék a 4D-s kutatásokat.
A képet innen nyúltuk: http://www.k-bits.com
„Normális esetben kinyomtatunk valamit, és ezzel meg is kapjuk a végső terméket, amit akartunk, maximum még össze kell szerelnünk a különféle elemeket” – magyarázza a 4D lényegét Skylar Tibbits, az MIT kutatója. „Azonban mi azt szeretnénk elérni, hogy a kinyomtatott elemek képesek legyenek átalakulni, és egy bizonyos idő elteltével meg tudják változtatni a formájukat. Végső soron az lenne a cél, hogy ezek az elemek saját magukat szereljék össze.” A 4D-s technológiában tehát a már jól bejáratott 3D-nyomtatókon legyártott elemek maguktól alakulnak át az előre beprogramozott végtermékké. Vagyis egy sík felület szépen kockává hajtogatja saját magát.
Persze azért egyáltalán nem mindegy, hogy milyen anyagot használunk, amikor majd 4D-ben nyomtatjuk ki mondjuk az új kanapénkat. A 4D-nyomtatáshoz ugyanis memóriával rendelkező úgynevezett intelligens anyagokat használnak. Ezek az anyagok érzékelik valamilyen fizikai vagy kémiai jellemző változását, és erre saját állapotuk megváltoztatásával reagálnak. Ilyen anyag például a nitinol, amely egy nikkel-titán ötvözet, de Tibbits és kollégái mindenféle intelligens műanyagokkal is kísérleteznek. A különféle tulajdonságú anyagok pedig eltérő módon reagálnak a környezetükre, fényre, vízre vagy másféle közegre. Azt viszont az anyag állapotának megfelelő programozással tudják elérni, hogy az milyen irányba, hányszor és milyen szögben forduljon el, amikor a fizikai vagy kémiai változást érzékeli.
A 4D-nyomtatásnak többféle felhasználási módja is lehet a jövőben. Tibbits szerint főként az építőiparban és a sportszergyártásban jöhet majd jól egy-egy alakváltó termék. Például a formájukat változtatni képes vízvezetékek, amelyek képesek lesznek tágulni és összehúzódni, hogy így segítsék a víz áramlását, vagy éppen olyan téglák, amelyek a falon belüli nyomásnak megfelelően változtatják az alakjukat. A legjobb ötlet talán a környezeti változásokra reagáló sportcipő, amely a füves pályán stoplit növeszt, esőben vízhatlanná válik, vagy éppen a bokát fogja jobban, amikor a viselőjének mondjuk kosárlabdázni szottyan kedve. Persze a hadseregnek egy kicsit mások az elképzelései a felhasználást illetően, náluk inkább környezethez alkalmazkodó, színváltós álcák, magukat összerakó fegyverek és öngyógyító hidak szerepelnek a tervek között.
