Impressão 4D - Revolucionando a Manufatura Aditiva

Impressão 4D - Revolucionando a Manufatura Aditiva

O que é impressão 4D

Com certeza, você conhece ou já ouviu falar sobre impressão 3D. Tecnologia que abrange diversos métodos para a construção de modelos a partir do conceito de adição de matéria, tem como função a criação de projetos digitais em objetos físicos. Processo conhecido como Manufatura Aditiva.

Porém, você já ouviu falar sobre Impressão em 4 Dimensões? Não se trata de uma realizada alternativa, uma história de fixação cientifica e também não envolve histórias de buracos negros ou coisa assim. Na verdade, a manufatura aditiva em 4D é mais simples do que imaginamos.A impressão 4D surgiu a partir de uma colaboração de pesquisa exclusiva entre os departamentos de Educação, pesquisa e desenvolvimento da Stratasys e o laboratório de Automontagem do Instituto de tecnologia de Massachusetts (MIT). Essa tecnologia consiste em, basicamente, imprimir modelos em 3D utilizando materiais que tem a capacidade de alterar sua estrutura atômica, consequentemente a sua forma geométrica posteriormente a partir da condição ambiente. É como se os materiais evoluíssem ao longo do tempo, respondendo ao ambiente ao qual estão submetidos. É esse o efeito que proporciona a quarta dimensão, ou seja, as características do ambiente que o produto é exposto é essa quarta dimensão passando de uma construção rígida como madeira a uma superfície macia como esponja. Alguns exemplos de gatilhos para a mudança de estados desses materiais são, água, temperatura, corrente elétrica e vento.

Vale ressaltar que a impressão 4D não é uma nova tecnologia descoberta recentemente. Cientistas de diversas áreas de atuação estão estudando possibilidades de criação á muitos anos. A ideia é de que, no futuro, a impressão 4D permita, por exemplo, que uma prótese ou roupa se adeque as modificações do corpo humano com o fator de crescimento para reduzir o grande índice de cirurgias de substituição.

O grande trunfo da impressão 4D é a linha de materiais morfológicos chamados “inteligentes”, é possível citar desde um termostato antigo, no qual dois materiais com taxas de expansão diferentes ativavam um ponteiro de acordo com a temperatura, até ligas ou polímeros com memória de forma.

 

4D para Desktop?

Embora seja uma ideia que nos dispões de muitas ideias de aplicações ainda não é possível imprimir modelos em 4D, com uma impressora desktop. Este tipo de impressão é construído, até então, em laboratórios de pesquisa. Outro fator que também dificulta bastante a criação de modelos é os materiais usados. Os materiais chamados inteligentes são de alto custo e não possuem propriedades atômicas muito definidas, replicando algumas características dos termoplásticos amorfos, utilizados em FDM. Assim, muitos laboratórios que estudam as matérias de impressão 4D também estudam novos materiais a serem aplicados.

Pensando no Futuro

A impressão 4D tem como objetivo impactar o mercado técnologico. Dentre os beneficios da técnologia, podemos ter a liberdade de ir até a onde a imaginação nos permite. Além das pessoas que hoje fazem uso de alguma prótese. Fazer com que elas pensem no impacto de não precisar mais comprar tenis ou até mesmo roupas para as crianças periodicamente, tendo em vista que os objetos poderão acompanhar o desenvolvimento do corpo ao passar dos anos.  Consequentemente, reduzir a compra compulsiva de consumidos exagerados contribuindo para a redução de resíduos contribuindo para o desenvolvimento sustentável.

Também haverá impacto na indústria e na construção civil. Na Austrália, já existe uma pesquisa ligada à criação de uma válvula impressa em 4D. Ela é capaz de se fechar ou abrir de acordo com a temperatura da água ao seu redor. Detalhe: a pesquisa não é recente.

Com tudo, esperamos que a impressão 4D leve menos tempo para se tornar comum, diferentemente da impressão 3D, que apesar de ter se popularizado recentemente, surgiu a mais de 30 anos.

 

Materiais Morfológicos

Apesar da impressão 4D demonstrar resultados impressionantes, as propriedades dos materiais inteligentes fabricados até agora eram irreversíveis, uma vez fabricado, estava selado o destino do modelo, que só funciona de uma determinada forma.

Em uma das demonstrações, a rigidez do material pode ser ajustada mais de 100 vezes variando a temperatura entre a temperatura ambiente (22º C) e um calor moderado de 90º C. O material pode ser reformulado para uma ampla variedade de aplicações – como a absorção de choques – e depois retorna ao seu formato e propriedades originais quando volta a esfriar.

Outra aplicação vislumbrada são estruturas leves e retráteis, que poderão ser encolhidas durante o lançamento e reformadas no espaço para formar uma estrutura maior, como um painel solar.

Esses materiais morfológicos são o futuro da manufatura aditiva, estamos caminhando para um ápice da indústria 4.0, aonde até mesmo os materiais estão ficando inteligentes e com um potencial enorme para a evolução de protótipos e produtos que podem ajudar em nosso dia a dia.

Veja também:

Ponte impressa em 3D é construída na China | LWT Sistemas

Impressão 3D auxilia Audi na expansão de ferramentas para produção

Compartilhe isso: