В аддитивных технологиях 4D означает, что форма трехмерной фигуры со временем может меняться под действием разных факторов. Techinsider уже рассказывал о таких разработках раньше, многие из которых относятся к классу «мягких роботов».
Корейские химики научили 4D-принтер делать «мягких роботов» из отходов нефтяной отрасли
Мы еще не свыклись с тем, что 3D-печать стала обычной частью набора технологий, и не успели освоить ее потенциал на все 100%. Исследователи тем временем экспериментируют с аддитивной печатью, которая кроме трех пространственных координат задействует четвертую — временную.
Amazon.com
В теории относительности время рассматривается как еще одна координата, равноценная пространственным.
И вот очередная инновация Корейский научно-исследовательский института химических технологий KRICT. Их статья в Advanced Materials описывает метод 4D-печати из материалов, которые обычно считаются малоценным отходом — серосодержащих полимеров.
Вокруг вас есть примеры таких полимеров. Резина и эбонит — жаропрочный черный материал, из которого делают ручки кастрюль — два самых известных.
Сера — новый рубеж аддитивной печати
У некоторых серосодержащих пластиков есть интересные свойства — например, способность излучать инфракрасный свет или поглощать тяжелые металлы, делая их перспективным вариантом очистки воды.
Однако для 3D-печати это трудное сырье. Серосодержащие пластмассы имеют сложную молекулярную структуру, которую не создашь наложением слоев, как делает печатная головка принтера. В своей работе ученые преодолели эту проблему, подобрав нужную длину волны лазера: его воздействие создает адгезию.
Они также обнаружили, что в сырье можно добавлять железные или никелевые частицы: тогда изготовленная деталь будет менять форму под действием внешнего магнитного поля.
Плавание простейшего мягкого робота под действием внешнего магнитного поля.
Серосодержащие углеводороды — это побочный продукт перегонки нефти. Значительная их часть попадает в отходы: тем ценнее возможность найти им новые применения.
Причем делать это можно многократно, утверждают авторы исследования. Использованный ими материал можно плавить, делая новые вещи из старых.