Tak wyglądają kwiaty, które wydrukowano techniką 4D
Druk 4D nie jest zupełną nowością, ale zazwyczaj wymaga wykorzystania różnych materiałów – sztywne części się nie przekształcają, natomiast te miękkie pozwalają na zmianę wyglądu wydrukowanego obiektu w określonych warunkach. Nie mniej jednak, naukowcy z Uniwersytetu Harvarda szukali inspiracji w naturze, by stworzyć strukturę z pojedynczego materiału, która także mogłaby się składać i rozciągać.
Aby to zrobić, wymieszali włókna celulozowe pochodzące z miazgi drzewnej z hydrożelem akrylamidowym – substancja przypominającą galaretkę, która zwiększa swoją objętość po zanurzeniu w wodzie. Gdy mieszanka jest wykorzystywana do druku, włókna układają się wzdłuż osi wytłaczania przez maszynę, co oznacza, że materiał może rozszerzać się tylko wzdłuż, a nie wszerz.
Zespół wykorzystał tę technikę w połączeniu z pewnymi obliczeniami matematycznymi, by jak najlepiej wykorzystać właściwości materiału i stworzyć serię struktur, które kształtem przypominają kwiaty. Struktury te, ze względu na sposób drukowania, mogą nie tylko rozciągać się i zginać, ale także skręcać się falować. Jeden wydrukowanych kwiatów znajduje się na poniższym gifie.
Zespół ma nadzieję, że materiał będzie można uzupełnić o żywe komórki, by stworzyć ciekawe, żywe struktury, a być może nawet syntetyczne organy.
Źródło:New Scientist
