L'impression 3D évolue vers 4D: voici ce que nous savons jusqu'à présent

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Vous avez sûrement entendu parler de impression en 3D Qu'est-ce que l'impression 3D et comment fonctionne-t-elle exactement?Imaginez si vous pouviez imprimer des objets en trois dimensions directement à partir d'une imprimante dans votre maison. Quand j'étais enfant à l'école primaire, je pensais que ce serait génial si je pouvais imprimer des pizzas ... Lire la suite , qui consiste à imprimer des objets à partir de matériaux comme le plastique, le béton et même l'acier. Mais saviez-vous que la technologie existe depuis les années 1970?

Ou peut-être encore plus surprenant, le fait que nous passerons bientôt à la prochaine étape de cette technologie: l'impression 4D.

Il est difficile de croire que la technologie existe depuis si longtemps, sans parler du fait que nous passons naturellement à la phase suivante de son évolution, mais c'est tout à fait vrai. Alors, qu'est-ce que l'impression 4D? Et en quoi est-ce différent de l'impression 3D? Nous allons le décomposer pour vous.

Qu'est-ce que l'impression 4D?

Si vous le décomposez, l'impression 4D est intrinsèquement identique à l'impression 3D. Vous utilisez toujours la fabrication additive pour créer des objets en utilisant de puissantes machines d'impression 5 imprimantes 3D bon marché que vous pouvez réellement acheter aujourd'huiIl y a quelques années, même les imprimantes 3D les moins chères étaient inconfortablement proches de la barre des 1000 $ - vous pouvez désormais obtenir une imprimante 3D de qualité pour aussi peu que 400 $. Lire la suite , ces objets sont toujours construits en utilisant les mêmes matériaux de base, et ils semblent identiques.

La différence réside dans la transformation de ces objets manufacturés au fil du temps.

Essentiellement, l'impression 4D implique la création d'objets avec des matériaux qui changent éventuellement - parfois après une réaction à diverses propriétés ou déclencheurs, parfois tout seuls.

En utilisant des technologies telles que l'alliage à mémoire de forme, le produit fini peut entièrement transformer ou changer de forme. Un objet créé avec un alliage à mémoire de forme, par exemple, changerait après un changement de température.

Cette technologie peut ne pas sembler intéressante sur le papier, ni son utilité être immédiatement claire, mais les applications sont carrément innovantes.

Quelles sont les utilisations de l'impression 4D?

L'impression 4D peut être utilisée pour créer des objets réactifs, similaires à site Web adaptatif Besoin d'un tutoriel de conception de site Web? Utilisez ces 10 ressources impressionnantesLa conception Web est une grande compétence - elle vous permet de créer votre propre site Web et peut être un excellent chemin vers une nouvelle carrière. Voici comment apprendre les bases. Lire la suite , qui s'adaptent au milieu environnant.

Imaginez la plomberie ou les tuyaux qui peuvent se dilater et se rétrécir pour contrôler le débit d'eau. Cela peut éventuellement être réalisé en utilisant des techniques d'impression 4D, ainsi qu'en choisissant un matériau approprié à partir duquel créer lesdits objets.

Skylar Tibbits, le créateur de concept d'impression 4D, l'explique mieux en décrivant une paire de baskets imprimées 4D:

«Si je joue au basket, [les baskets] s'adaptent pour soutenir davantage mes chevilles. Si je vais sur l'herbe, ils devraient faire pousser des crampons ou devenir imperméables s'il pleut. Ce n'est pas comme si la chaussure comprenait que vous jouiez au basket-ball, bien sûr, mais cela pouvait indiquer le type d'énergie ou le type de forces appliquées par votre pied. Il pourrait se transformer en fonction de la pression. Ou cela pourrait être de l'humidité ou des changements de température. »

Il pense que nous devons être capables de créer des objets qui s'adaptent et changent pour répondre à nos besoins. Cela peut être fait en créant les baskets avec des matériaux qui réagissent à certains déclencheurs ou changements d'environnement.

Une autre utilisation de cette technologie serait de faciliter le transport d'objets plus grands - comme un abri ou une tente. Lorsque vous devez configurer l'objet, vous pouvez le développer à la demande. Pensez-y comme des vêtements rangés dans un sac sous vide, sauf à une échelle plus innovante.

Récemment, l'armée américaine a en fait décerné une subvention aux universités de Harvard, Pittsburgh et Illinois pour explorer l'idée de générer des objets auto-assemblés.

Les objets imprimés 4D peuvent être ajustés en les exposant à des choses comme les changements de pression, les changements d'humidité et de température, les changements de surface, les changements de force, et bien plus encore. Encore une fois, cela est possible en utilisant des matériaux qui réagissent à ces propriétés.

Cela explique également pourquoi l'impression 4D en est encore à ses balbutiements et est largement considérée comme étant en phase de concept ou d'expérimentation. Il y a eu des objets imprimés en 4D, mais le type de créations avancées dont nous avons parlé ici n'est pas encore possible.

Quand l'impression 4D sera-t-elle intégrée?

Il est difficile de dire combien de temps il faudra avant que les consommateurs s’attendent à utiliser des techniques d’impression 4D chez eux, comme l’impression 3D actuelle. Un obstacle majeur concerne les matériaux dont les objets imprimés 4D auraient besoin.

Les objets «intelligents» créés lors du processus d'impression 4D sont constitués de composants multi-matériaux ce qui serait difficile à reproduire à la maison, du moins à ce stade.

Un scientifique des matériaux à Harvard nommé Jennifer Lewis l'explique le mieux:

"Les équipes de recherche actives qui explorent l'impression 4D ont besoin de plusieurs matériaux imprimés ensemble, avec un matériau qui reste rigide tandis qu'un autre change de forme et agit comme une charnière."

Nous sommes prêts à parier que la plupart des gens n'ont pas les outils ou les ressources pour créer des composants multi-matériaux à la maison. Pour l'instant, nous devrons simplement attendre et voir ce que le monde scientifique peut proposer.

L'avenir de 4D Printing est incertain

L'impression 4D ressemble sans aucun doute à une technologie nouvelle génération que beaucoup de gens aimeraient utiliser. Mais y a-t-il suffisamment de besoins et suffisamment de personnes qui pourraient raisonnablement accéder à la technologie pour que cela décolle?

Il est encore trop tôt pour le dire, mais si la technologie évolue comme nous l’attendons, la réponse est un oui absolu. Une fois l'impression 4D perfectionnée, le monde verra un changement radical dans la façon dont les objets et les gadgets sont conçus et fabriqués.

Avec impression 3D 5 applications d'impression 3D incroyables que vous devez voir pour y croireQue feriez-vous avec une imprimante 3D? Si les personnes qui développent ces applications ont quelque chose à dire à ce sujet, vous pourriez être surpris. Lire la suite , tout le monde, des professionnels de la santé aux architectes et designers ont trouvé la technologie utile pour certains aspects de leur vie quotidienne. Que pensez-vous de l'impression 4D? Sera-ce aussi pratique ou sera-t-il une technologie de luxe pour les gadgets?

Crédits image: Imprimante 3D par Alexander Tolstykh via Shutterstock, Kaique Rocha, Bibliothèque CSM, Bibliothèque CSM, Financial Times et Schezar