По сведениям журналистов Строительного портала ProfiDom.com.ua - Национальной энциклопедии строительства, американские ученые и инженеры из Рутгерского университета создали гибкие, легкие материалы с 4D-печатью, которые могут обеспечить лучшее поглощение ударов, изменение формы крыльев самолета или дронов, мягкой робототехнике и крошечным имплантируемым биомедицинским устройствам.
Чтобы лучше понять суть: 3D-печать, также известная, как аддитивное производство, превращает цифровые чертежи в физические объекты, создавая их слой за слоем. 4D-печать основана на этой технологии, но с одним большим отличием: она использует специальные материалы и сложные дизайны для печати объектов, которые меняют форму в зависимости от условий окружающей среды, таких как температура, выступающая в качестве «спускового крючка». А время – это четвертое измерение, которое позволяет материалам превращаться в новую форму.
По сути дела, создан новый класс «метаматериалов» - материалов, созданных для того, чтобы иметь необычные и противоречивые свойства, которых нет в природе. Слово «метаматериалы» происходит от греческого слова «мета», что означает «выше» или «за его пределами».
Ранее, форма и свойства метаматериалов были необратимыми после их изготовления. Но инженеры Rutgers могут настраивать свои пластмассовые материалы под действием тепла, поэтому они остаются твердыми при ударе или становятся мягкими, как губка, чтобы поглощать удары.
Жесткость можно регулировать более, чем в 100 раз при температурах от комнатной температуры до 90 0С, что обеспечивает отличный контроль амортизации. Материалы могут быть изменены для самых разных целей. Они могут быть временно преобразованы в любую измененную форму и затем возвращены к их первоначальной форме при нагревании по требованию.
Материалы могут использоваться в крыльях самолетов или беспилотников, которые меняют форму для улучшения характеристик, и в легких конструкциях, которые деформируются для космических запусков и преобразуются в космосе для более крупных конструкций, таких как солнечные панели.
Мягкие роботы, сделанные из мягких, гибких и прорезиненных материалов могут иметь переменную гибкость или жесткость, которые приспособлены к окружающей среде и задаче. По словам авторов изобретения, крошечные устройства, вставленные или имплантированные людям для диагностики или лечения, могут быть временно сделаны мягкими и гибкими для минимально инвазивного и менее болезненного введения в организм.
