امروز : چهارشنبه, ۹ خرداد , ۱۴۰۳
پرینت چهار بعدی؟ پل زدن تولید افزودنی با مواد هوشمند
ساخت فیلامنت ذوب شده برای دیافراگم پاسخگوی آب و هوای چند حالته سینماتیک. تصویر کورتزیا دی دیوید کوریا / آخیم منگز اشتراک گذاری اشتراک گذاری فیس بوک توییتر ایمیل پینترست واتساپ یا https://www.archdaily.com/966556/have-you-heard-of-4d-printing-bridge-additive-manufacturing-with-smart-materials در حالی که ما هنوز در تلاش برای درک امکانات و محدودیت های چاپ سه بعدی و ساخت افزودنی، اصطلاح جدیدی برای […]
در حالی که ما هنوز در تلاش برای درک امکانات و محدودیت های چاپ سه بعدی و ساخت افزودنی، اصطلاح جدیدی برای واژگان ما پدید آمده است. چاپ ۴ بعدی چیزی نیست جز یک فناوری تولید دیجیتال – پرینت سه بعدی – که شامل یک بعد جدید است: زمانی. این بدان معنی است که مواد چاپ شده، پس از آماده شدن، به دلیل ویژگی های ذاتی خود که به محرک های محیطی پاسخ می دهند، می توانند به طور مستقل تغییر، تبدیل یا حرکت کنند.
این مفهوم توسط محقق رایج شد Skylar Tibbits، که مؤسسه ماساچوست را هماهنگ می کند فن آوری (با) آزمایشگاه خود مونتاژ، با همکاری Stratasys و Autodesk. این فناوری هنوز کاملاً جدید است، اما انتظار می رود در بسیاری از زمینه ها، از ساخت و ساز، زیرساخت، خودرو و هوانوردی و حتی برای مراقبت های بهداشتی، همراه با چاپ زیستی استفاده شود.
چاپ ۴ بعدی مستقیماً به مواد مورد استفاده برای ایجاد شی بستگی دارد. به اصطلاح مواد هوشمند، به عنوان محقق آنا پلوسزایسکی نشان می دهد در این سخنرانی، جامداتی هستند که دارای خاصیتی هستند – شکل، ابعاد یا رنگ آنها – که در پاسخ به یک محرک خارجی مانند گرما، نور، رطوبت، فشار یا مغناطیس، به دلیل خواص مواد درونی آن، ساده تغییر می کند. به گزارش آنا: «دنیای مواد سه بعدی امروزی از مواد غیرفعال و بی جان مانند آجر، فولاد و شیشه ساخته شده است. ساختارهای چهاربعدی از مواد فعال، متحرک و به اصطلاح «هوشمند» ساخته شدهاند که به طور مستقل حرکت میکنند – متورم شدن، کوچک شدن یا خم شدن در واکنش به یک محرک – همراه با مواد غیرفعال. این به آنها اجازه می دهد بدون رباتیک، الکترونیک یا موتور حرکت کنند و شکل خود را تغییر دهند.
او نمونه ای از مخروط کاج را به عنوان یک ماده هوشمند طبیعی ذکر می کند. نحوه عملکرد آن از طریق دو لایه الیاف سفت و سخت است که در جهات مختلف قرار دارند و اجازه باز یا بسته شدن مخروط را می دهند، به طوری که دانه ها تنها زمانی آزاد می شوند که زمان مناسب برای جوانه زنی در خاک (گرم و خشک) باشد. هنگامی که رطوبت زیاد است، مخروط بسته می ماند و از دانه ها محافظت می کند. این نمونه ای از چگونگی درک و تکرار فرآیندهای پیچیده طبیعت از سازگاری، انعطاف پذیری و کارایی چیزی است که مهندسان مواد را برمی انگیزد. همچنین این نیروی محرکه است بیومیمیک، که در آن پرینت ۴ بعدی می تواند بسیاری از ایده هایی را که فناوری هنوز به آن دست نیافته است تحقق بخشد.
هدف اصلی پرینت ۴ بعدی این است که بتوان مواد را برنامه ریزی کرد و آن را بر اساس پارامترهای محیطی واکنش نشان داد. اما این برای چه چیزی می تواند استفاده شود؟ که در این صحبتSkylar Tibbits برخی از آزمایشهای در حال انجام را نشان میدهد که در آن اجسام، هنگامی که گرم میشوند یا به نوعی تحریک میشوند، خم میشوند و حجمهای سه بعدی دیگری به خود میگیرند. این محقق همچنین احتمالات مختلف دیگری را برای چاپ ۴ بعدی، از جمله در زمینه زیرساخت، ذکر می کند: به عنوان مثال، یک لوله زهکشی که می تواند با جریان آب منقبض یا منبسط شود. یا یک سیستم فاضلاب که میتواند زبالهها را از طریق انقباضات و شل شدنهای مشابه با حرکات پریستالتیک روده حمل کند، که میتواند بر شیبهای زمین غلبه کند.
کاربردهای آینده ممکن است در ساخت و ساز و ساخت و یا صنایع مواد پیشرفته دیده شود که در آن قطعات می توانند بدون دخالت انسان از مواد خام به سازه های ساخته شده در محل نهایی تبدیل شوند. این واقعاً یک تغییر اساسی در درک ما از سازهها است که تا این مرحله ثابت و سفت و سخت (صنایع هوافضا، خودروسازی، ساختمان و غیره) باقی ماندهاند و به زودی برای عملکرد بر اساس تقاضا پویا، سازگار و قابل تنظیم خواهند بود. . چاپ ۴ بعدی که توسط فناوری چند ماده ای تقویت شده است، احتمالاً توانایی ما را برای کنترل و برنامه ریزی دقیق مواد از ایده ایده گرفته تا چاپ دگرگونی های تغییر شکل را متحول می کند. (Skylar Tibbits | The Self-Assembly Lab، MIT)
در حال حاضر نیز وجود دارد تحقیق جدی در مورد چاپ ۴ بعدی از مواد پلیمری برای بازسازی بافت و اندام، یا حتی برای بازسازی استخوان. امکانات بی پایان هستند و آزمایش می تواند بسیار فراتر رود. هر چیزی را که مواد هوشمند و پرینت ۴ بعدی می توانند در اختیارشان قرار دهند را تصور کنید پاکت های ساختمانی، سازگاری با آب و هوا و پاسخ به متنوع ترین محرک ها. اگرچه این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی خود است و در چند آزمایشگاه فناوری در سراسر جهان متمرکز شده است، به نظر می رسد آینده امیدوار کننده ای دارد. وقتی به جای تسلط بر طبیعت به دنبال درک و تقلید از آن هستیم، نتایج اغلب چشمگیر هستند. اگر تاریخ نشان میدهد که قویترین آن نیست که زنده میماند، بلکه بهترین است که با تغییرات سازگار است، چاپ ۴ بعدی با مواد هوشمند چیزی است که باید در نظر گرفته شود.
توجه داشته باشید: این مقاله در ابتدا در ۲۹ اوت ۲۰۲۱ منتشر شده است.
این مقاله بخشی از موضوع ArchDaily است: تمرین های جدید، با افتخار توسط PERI. PERI بخش محصولات و فناوری های آینده در مورد فناوری های مخربی تحقیق می کند که پتانسیل تغییر اساسی صنعت ساخت و ساز را دارند. هدف شناخت نشانه های آینده و کمک به شکل دادن به این آینده است. از طریق یک رویکرد روشمند، PERI بنابراین شایستگی های اصلی خود را گسترش می دهد و به عنوان یک پیشگام آشکار در بازار عمل می کند. بیشتر بدانید موضوعات ماهانه ما. مثل همیشه، در ArchDaily از مشارکت خوانندگان خود استقبال می کنیم. اگر می خواهید مقاله یا پروژه ای ارسال کنید، با ما تماس بگیرید.
منبع:
۱- shahrsaz.ir , پرینت چهار بعدی؟ پل زدن تولید افزودنی با مواد هوشمند
,۲۰۲۴-۰۵-۰۷ ۱۱:۰۰:۰۰
۲- https://www.archdaily.com/966556/have-you-heard-of-4d-printing-bridging-additive-manufacturing-with-smart-materials
افزودنی , با , بعدی , پایداری , پرینت , پل , تمرینات جدید ArchDaily Topic 2021 , تولید , چهار.. , چوب جامد , زدن , فن آوری , معماری , مواد , هوشمند
- دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
- پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
- پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.