Atlanta 21. júna 2017 (HSP/Foto: screenshot YouTube)
3D tlač je už vcelku známou technológiou, ale čo tak vytlačiť 4D objekt?
Výskumníci z Georgia Institute of Technology vytvorili tzv. tensegrity, čo je konštrukčný systém stlačených pohyblivých tyčí, ktoré sa pri zahrievaní rozvinú. Takéto objekty sú vyrobené z plastov s tvarovou pamäťou pomocou 3D tlačiarne, ale sú označované ako 4D tlačené, pretože môžu po výrobe zmeniť svoj tvar.
“Tensegrity sú extrémne ľahké a zároveň veľmi silné,” vraví spoluautor projektu profesor Glaucio Paulino. Takéto tvar meniace materiály by sa mohli použiť na super ľahké štruktúry potrebné na prieskum vesmíru alebo dokonca aj na mäkké roboty schopné meniť svoj tvar. “To je dôvod, prečo je teraz veľké množstvo záujmu o použitie štruktúr tensegrity pre prieskum vesmíru.”
Môžu byť použité napríklad aj na budúce vesmírne misie na Marse tak, že sa väčšie objekty zložia (skomprimujú) do menšieho počiatočného tvaru a až v potrebnom čase by sa rozvinuli do požadovaného tvaru. “Veríme, že by bolo možné postaviť niečo ako anténu, ktorá je na začiatku skomprimovaná a zaberá málo miesta, ale akonáhle sa zohrieva, povedzme len zo slnka, úplne sa rozšíri,” vysvetľuje ďalší spoluautor profesor Jerry Qi.
Jednotlivé tyčky sú duté s úzkym otvorom a pospájané elastickým lankom vyrobeným tiež 3D tlačou. Pri bežnej teplote sa dajú skomprimovať a takto ich ponechať do potrebného času. Akonáhle sa však zahrejú aspoň na 65°C , rozvinú sa a nadobudnú požadovaný konečný tvar.
Treba však presne naprogramovať rýchlosť a poradie, ktorá časť sa bude kedy rozvíjať. “Pre väčšie a komplikovanejšie štruktúry, ak nemáte kontrolu nad postupnosťou, jednotlivé časti sa rozvinú, zamotajú a máte z toho neporiadok,” upozorňuje profesor Paulino. “Ovládaním teploty, pri ktorej sa každá tyčka postupne rozširuje, môžeme získať postupnosť a zabrániť tomuto zapleteniu.”