Impresión 4D: El tiempo, la 4ª dimensión

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La impresión 4D puede mimetizar estructuras biológicas

Hoy en día la impresión 3d ha tenido un auge importante en la ciencia debido a sus múltiples aplicaciones, desde la creación de objetos convencionales y de uso cotidiano, hasta su utilización dentro de la producción y hasta en la medicina por la versatilidad de materiales que pueden ser utilizados.

Pero la impresión 4D, es el siguiente avance de la impresión 3D aunado a ella, pues se refiere a la fabricación con adición de material donde interviene una nueva variable: el tiempo. Es decir, consiste en un proceso de creación de objetos impresos utilizando materiales especiales que en contacto con al agua, el calor o la presión cambian su estructura irreversiblemente y en algunos casos pueden volver a su forma original. Ya no serán solo objetos estáticos; en contacto con las condiciones ambientales de su entorno son capaces de cambiar de forma, tamaño y grosor.

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Este nuevo método toma su inspiración en el mundo orgánico, pues los objetos se transforman y evolucionan con el tiempo. Skylar Tibbits, profesor e investigador en el MIT es el creador de este tipo de materiales, pionero y fundador de MIT “Self Assembly Lab”, el cual es el primer laboratorio de investigación sobre el material programable. El encontró que era posible imprimir los materiales, y estos a su vez podían ser configurados de diferente manera dependiendo del entorno con el que interactúan para conseguir que tomen la forma deseada, se autoensamblen, o se autogeneren en estructura.

En los últimos avances de impresión 4D, un equipo de científicos del Instituto Wyss en la Universidad de Harvard y la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) dieron a conocer un hidrogel inspirado en las estructuras naturales de plantas, que cambian su forma en respuesta a estímulos ambientales. Este proyecto consiste en la configuración de una estructura con forma de orquídea que contiene pequeñas fibras de celulosa alineadas de tal manera que permiten un crecimiento anisotrópico.

La orquídea impresa en 4D cambia su forma en contacto con el agua

Cabe resaltar que en la naturaleza, la composición de tejidos y microestructuras de las plantas poseen una morfología bien definida y dinámica lo que les permite cambiar en función de su entorno. El proyecto antes mencionado imita dichas configuraciones de los órganos de las plantas logrando formas precisas y programadas gracias al estudio de las propiedades de los materiales inteligentes en combinación con un modelo matemático patentado y desarrollado por ellos mismos, que determina de que manera debe ser impreso en 4D el objeto para obtener la transformación deseada.

Las posibles aplicaciones que pudiera tener este nuevo método son infinitas; desde la medicina en la impresión de órganos; hasta en la arquitectura con la construcción de edificios y estructuras arquitectónicas automatizadas; en el mundo tecnológico de los nuevos gadgets e innovaciones; o en el diseño de objetos como hoy en día esta proponiéndolo la firma IKEA al invertir para la investigación de estructuras autoarmables, por ejemplo: esta lámpara que se monta sola, la cual fue diseñada por ingenieros de la Universidad de Harvard

Vía | Harvard , SelfAssemblyLab

antho27

Ingeniero en sistemas ambientales del IPN, estudiante de diseño industrial de la UAM, interesado en temas relacionados al diseño, al ambiente y los avances tecnológicos

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