Представьте, что напечатанный предмет не остается таким, каким вышел из принтера. Достаточно нагреть его, намочить или осветить — и он изогнется, сложится либо расширится. В этом суть 4D-печати: технология опирается на 3D-печать, но добавляет готовому объекту способность откликаться на окружение и меняться во времени. Концепцию популяризировал архитектор и компьютерный ученый С. Тиббитс в 2013 году. В отличие от традиционной 3D-печати, создающей объект с фиксированной геометрией, 4D-печать использует программируемые материалы, реагирующие на температуру, влажность, свет, кислотность, магнитные поля или электрическую стимуляцию.
Ключевое слово — время. Четвертое измерение не означает дополнительную пространственную ось: речь идет о запрограммированном изменении формы после изготовления. Плоская или компактная заготовка может развернуться в заданную конфигурацию при контакте с определенными условиями. Обе технологии способны работать на одном оборудовании. Разница кроется в материалах, структурном дизайне и программировании реакции. По сути, 4D-печать — это не новый тип принтера, а сочетание аддитивного производства с умными материалами.
Исследователи экспериментируют с несколькими классами отзывчивых веществ. Процесс печати позволяет по-разному располагать материалы, поэтому отдельные секции объекта могут реагировать неодинаково — это открывает путь к программируемому сгибанию и более сложным движениям. Потенциальные области применения охватывают несколько направлений. В медицине рассматриваются 4D-печатные структуры для доставки лекарств, тканевой инженерии и имплантатов, способных откликаться на условия внутри организма.
Поэтому будущее 4D-печати, скорее всего, не в замене обычной 3D-печати, а в их взаимном дополнении.
Американские военные внедряют 3D-печать.
