طباعة رباعية الأبعاد

الطباعة رباعية الأبعاد 4-dimensional printing، تستخدم نفس تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد من خلال الترسيب المبرمج بواسطة الحاسوب في طبقات متعاقبة لإنشاء كائن ثلاثي الأبعاد. إلا حتى الطباعة لرباعية الأبعاد تضيف بعد التحول مع مرور الزمن. ومن ثم فهي أحد أنواع المادة المبرمجة، حيث يتفاعل المنتج المطبوع، بعد عملية التصنيع، مع المتغيرات داخل البيئة (الرطوبة ودرجة الحرارة وما إلى ذلك) ويغير شكلها وفقًا لذلك. تنبع القدرة على القيام بذلك من التكوينات اللانهائية التي تقترب دقتها من الميكرومتر، مما يخلق مواد صلبة مع توزيعات مكانية جزيئية هندسية وبالتالي تسمح بأداء غير مسبوق متعدد الوظائف. الطباعة رباعية الأبعاد هي تقدم حديث نسبياً في تكنولوجيا التصنيع الحيوي، التي نشأت بشكل سريع كنموذج حديث في تخصصات مثل الهندسة الحيوية وعلوم المواد والكيمياء وعلوم الحاسوب.

تقنيات الطباعة

الطباعة النمطية رباعية الأبعاد

عمارة الألياف

One of the composite polymers that Tibbets et al. printed, reacting when submerged underwater.

A time-lapse of an SMP gripper that Qi Ge et al. developed for grabbing and releasing an object.

Stress relaxation

التطبيقات الحالية

Miao et al. Parts A, B, and C indicate cell growth on the soy scaffold compared to different materials. Part D indicates cell growth on differing infill densities within the soy scaffold.

العمارة

تتطلب القابلات التكيفية المشهجرة وفتح الأسقف أنظمة ميكانيكية معقدة لتشغيلها والتي غالباً ما تكون صعبة الهجريب والأعطال في كثير من الأحيان. القابلات رباعية الأبعاد توفر بساطة الهجريب والتشغيل المباشر تبعاً للظروف الجوية، والقضاء على أي حاجة لنظام تحكم أكبر أوطاقة مدخلات.

الطب الحيوي

تطبيقات محتملة

قوة السحب الخلوي

المواد الذكية كهربياً ومغناطيسياً

التجارة والنقل

المصادر

^ Tibbits, Skylar (2014-01-01). "4D Printing: Multi-Material Shape Change". Architectural Design (in الإنجليزية). 84 (1): 116–121. doi:10.1002/ad.1710. ISSN 1554-2769.
^ Ge, Qi; Dunn, Conner K.; Qi, H. Jerry; Dunn, Martin L. (2014-01-01). "Active origami by 4D printing". Smart Materials and Structures (in الإنجليزية). 23 (9): 094007. doi:10.1088/0964-1726/23/9/094007. ISSN 0964-1726.
^ Li, Yi-Chen; Zhang, Yu Shrike; Akpek, Ali; Shin, Su Ryon; Khademhosseini, Ali (2017-01-01). "4D bioprinting: the next-generation technology for biofabrication enabled by stimuli-responsive materials". Biofabrication (in الإنجليزية). 9 (1): 012001. doi:10.1088/1758-5090/9/1/012001. ISSN 1758-5090. PMID 27910820.
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة :6