¿Se imagina que sus cortinas se extienden o retraen automáticamente sin necesidad de levantar un dedo?
La tecnología de impresión 4D reversible podría hacer realidad estas 'cortinas inteligentes' sin el uso de sensores o dispositivos eléctricos, y en su lugar depender de los niveles cambiantes de calor durante los diferentes momentos del día para cambiar su forma.
la impresión 4D se refiere esencialmente a la capacidad de los objetos impresos en 3D de cambiar su forma con el tiempo debido al calor o al agua, mientras que el aspecto de reversibilidad le permite volver a su forma original. Sin embargo, hacer que vuelva a su forma originalla forma generalmente requiere el estiramiento o tracción manual del objeto, lo que puede ser laborioso y llevar mucho tiempo.
En los últimos años, ha habido avances exitosos en el estudio de la impresión 4D reversible, donde el objeto recupera su forma original sin ninguna intervención humana. Esto generalmente implicaba el uso de hidrogel como estímulo para lograr la impresión 4D reversible.
Como el hidrogel carece de resistencia mecánica, se convirtió en una limitación cuando se usa para aplicaciones de carga. Al mismo tiempo, otros trabajos de investigación que utilizaron varias capas de material como alternativa al hidrogel, solo hicieron que el procedimiento para permitir la actuación reversible sea más tedioso.
Para abordar estos desafíos, los investigadores de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur colaboraron con la Universidad Tecnológica de Nanyang para revolucionar la impresión 4D haciéndola reversible, sin necesidad de hidrogel ni interferencia humana. Este documento ha sido publicado en el Ingeniería diario
Este trabajo de investigación utilizó solo dos materiales, VeroWhitePlus y TangoBlackPlus, que estaban más fácilmente disponibles y eran compatibles para imprimir en una impresora 3D de inyección múltiple en comparación con el uso de un hidrogel. Los investigadores también probaron en su papel que los materiales podían retener una considerable mecánicaresistencia durante y después de la actuación.
El proceso consistió en la hinchazón del elastómero con etanol para reemplazar la función de la hinchazón del hidrogel para inducir estrés en el material de transición. Cuando se calienta, el material de transición cambia su forma a una segunda forma. Después de que el etanol se seca delelastómero, calentar el material de transición nuevamente le permitirá volver a su forma original, ya que el elastómero retirará el material de transición debido a la energía elástica almacenada en él después del secado.
El elastómero desempeña una doble función en todo este proceso. Se utiliza tanto para inducir estrés en la etapa de programación como para almacenar energía elástica en el material durante la etapa de recuperación.
Este proceso de impresión reversible en 4D también ha demostrado ser más preciso cuando el material vuelve a su forma original en comparación con el estiramiento manual o la inducción de tensión sobre él. Si bien todavía está en su infancia, este avance revolucionario ofrece una amplia variedad de aplicacionesen el futuro cuando haya más mecanismos y más materiales disponibles para imprimir.
"Si bien la impresión 4D reversible en sí misma es un gran avance, poder utilizar un material más robusto al tiempo que garantiza una inversión más precisa durante el cambio de forma es revolucionario, ya que nos permite producir estructuras complejas que no se pueden lograr fácilmente mediante la fabricación convencional.Al depender de las condiciones ambientales en lugar de la electricidad, lo convierte en un cambio de juego en varias industrias, cambiando completamente la forma en que diseñamos, creamos, empaquetamos y enviamos productos ", dijo el profesor Chua Chee Kai, investigador principal y jefe de desarrollo de productos de ingeniería en SUTD.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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