|  | 24 октября 2014 | Новости науки и техники

Технологии 4-D печати - основа для создания "программируемой материи"

Программируемое углеродное волокно


Подобно тому, как 3D-принтеры создают трехмерные объемные предметы, 4D-принтеры позволяют создать предметы, у которых присутствует еще один динамический компонент, своего рода дополнительное "измерение". Этот компонент позволяет предметам изменять свою форму или структуру под воздействием воды, высокой температуры, света или других факторов. Используя такие принтеры, способные печатать различными материалами, можно произвести предметы с весьма необычными свойствами. К примеру, купив в ближайшем мебельном магазине набор плоских листов-заготовок, можно окатить их дома водой из шланга и радоваться, наблюдая, как после этого начинают медленно разворачиваться предметы мебели. И эти технологии являются одним из направлений исследований, проводимых в стенах Массачусетского технологического института.

Для того, чтобы понять принципы работы программируемой материи, достаточно представить себе то, что происходит с тонкой полоской дерева, если ее намочить водой с одной стороны. Она, эта полоска, начинает деформироваться из-за того, что древесина имеет далеко неоднородную структуру. Из-за хаотичной структуры дерева происходящие деформации непредсказуемы и они определяются многими факторами, такими, как величина "зерен" структуры древесины, тип волокон древесины, положение мест, где вода проникает внутрь древесины и т.п.



Тем не менее, всегда остается возможность достаточно точно предсказать деформацию материала и придать ему необходимую форму, смачивая материал в строго определенных местах. К сожалению, подобные трюки практически невозможно реализовать с древесиной естественного происхождения, однако, при помощи технологий 3D-печати можно получить искусственную древесину, имеющую любую заданную структуру из чередующихся слоев разной толщины и областей с определенной зернистостью, которая в результате "управляемой" деформации может принять строго заданную форму.

Но не на одной древесине "свет сошелся клином". В Лаборатории технологий самосборки (Self-Assembly Lab) Массачусетского технологического института, возглавляемой Скайлер Тиббитс (Skylar Tibbits), разработан целый ряд различных программируемых материалов, включая ткань, бандана из которой превращается в ковбойскую шляпу, стоит ей только намокнуть под дождем, и более экзотические материалы, такие, как гибкое углеродистое волокно.



"Работая совместно с Carbitex, компанией, занимающейся разработкой и производством всяких экзотических материалов, мы разработали систему CX6, позволяющую изготовить программируемое углеродное волокно, которое может свернуться, закрутиться и деформироваться любым другим образом в ответ на различные виды энергии активации" - пишут представители MIT Self-Assembly Lab, - "Внедряя в структуру волоконного материала включения из других материалов, мы можем получить строго рассчитанную деформацию материала в ответ на высокую температуру, свет или влагу. А такое программируемое углеродное волокно является отличным сырьем для производства множества изделий, кроме этого, при помощи программируемых материалов можно создавать адаптивные аэродинамические формы кузовов автомобилей и фюзеляжей самолетов, которые смогут подстраиваться под изменяющиеся условия окружающей среды. Такие технологии ранее были просто невозможны или для их реализации требовалось использование сложнейших электронно-механических систем".



Огромное преимущество программируемых материалов заключается в том, что для того, чтобы изготовить вещи, которые сами реагируют на изменения окружающей среды, не требуется использования сложных и дорогих электронных устройств, массивной и сложной механики. Этими возможностями интересуются представители аэрокосмической отрасли, в частности, компания Airbus, совместно с Массачусетским технологическим институтом, уже начала работы по созданию регулятора воздухозаборника для реактивного двигателя из программируемого материала. Кроме этого, уже ведутся переговоры с одной из европейских мебельных фирм, которая собирается воплотить в реальности технологии самособирающейся мебели.




Ключевые слова:
Программируемая, Материя, Материал, Деформация, Вода, Свет, Температура, Древесина, Структура, Углеродное, Волокно

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан новый программируемый материал, в основе которого лежат "шелковые" ...
  • Свет - движущая сила "программируемой материи" нового типа
  • Разработан процесс трехмерной печати керамикой, способной выдерживать темпе ...
  • Адаптивные материалы позволят реализовать технологии "4D-печати"
  • Канадцы собираются возвести высотное 30-этажное здание, полностью сделанное ...

  • Обувь детская оптом одесса. Подробнее по т.38 (044) 33 88 416


    24 октября 2014 13:53
    #1 Написал: magistrator

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Отправить сверток на марс.Подогреть и поличитса город.
        
    24 октября 2014 17:19
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Цитата: magistrator
    Отправить сверток на марс

    Уж очень большой сверток должен быть


    --------------------
        
    24 октября 2014 18:13
    #3 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 506
    Мне одному кажется, что прочность и надежность подобных материалов не выдержат никакой критики? И от случайных изменений влажности, брызг, или нагрева они вдруг опять начнут менять форму прямо под сидящим на них владельцем или, что много хуже, в летящем самолете?
        
    24 октября 2014 18:16
    #4 Написал: MySimpleUser

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: Rsa
    материалов не выдержат никакой критики?

    Придумают какой-нибудь фиксаж или это все будет одноразовым - поменяло форму, а дальше - трава не рости
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.