3D baskı teknolojisi hayatımızın her noktasına dokunmaya devam ederken, ilerleyen teknoloji ile yeni bir boyut yakın zamanda hayatıma girebilir. 4D printing teknoloji ile işin şekli bir hayli değişecek.
4D Printing neler sunacak?
4D printing, teorik olarak 3D baskı teknolojisinin sınırlarını zorlayan ve devrim niteliğinde yeniliklerin sunulacağı bir teknolojisi olacak. Bu terim ilk kez, Massachusetts Institute of Technology (MIT) Mimarlık bölümü Doçent Doktoru Skylar Tibbits tarafından TED konuşması sırasında kullanıldı.
3D baskı, nesnelerin tek düze modellemesi ile üretildiği bir yöntem ancak 4D printing noktasında, tasarlanan objeler belirli şartlara maruz kaldığı noktada daha önceden belirlenmiş şekilleri alabilecek. Peki nasıl?
4D teknolojisi ile hazırlanan nesneler, ısı, nem, rüzgar gibi dış etkenlerle temasa geçtiğinde şekil değiştirebilecek. Bu da, yeni baskı teknolojisinin potansiyelini limitlerine kadar zorlayabilecek. Bu değişimin içinde çok ciddi kimyasal etkileşimler söz konusu.
İlerleyen dönemde bu tip çalışmalar için su ile temas ettiğinde kendi kendine açılabilen paketler ve mobilyalar örnek olarak verilebilir. Özellikle inşaat ve mimari gibi alanlarda 4D baskının önemli bir yere sahip olacağını düşünmek işten bile değil. Bu teknolojinin bir diğer getirisi ise kullanılan materyal miktarı konusunda önemli avantaj sağlayacak olması.
Georgia Institute of Technology bünyesinde yer alan öğrencilerin yaptığı bir çalışmada 4D baskı teknolojisi ile tasarladıkları kubbenin, 3D baskı yöntemi ile 8 kat daha fazla malzemeye ve 8 kat daha fazla zaman kaybına sebep olacağı ölçüldü.
4D printing teknolojisinin arkasında 4 önemli faktör yer almakta. Bunlardan ilki kullanılacak materyallerin sistematik ve derinlemesine analizi. Bu sayede materyallerin potansiyeli ve kabiliyetleri ölçümlenebilir. İkinci aşama ise fabrikasyon süreci. Bu aşamada üretim ve fabrikasyon teknikleri geliştirilmeli. Bu sayede baskıdan çıkacak olan nesnelerin dönüşüm aşamaları tespit edilebilir.
Üçüncü koşul ise teknolojinin gelişmesi ile doğrudan bağlantılı. Nesnelerin atomik ve moleküler yapıları daha iyi analiz edilebilir hale geldiğinde 4D baskının limitleri daha da zorlanabilir. Son koşul ise üretim öncesi yapılması gereken simülasyonlar. Simülasyonlar ile üretim öncesinde nesnelerin, dönüşümü ve dış etkenlerle reaksiyona giriş aşamaları önceden takip edilebilir. Bu da üretim aşamasındaki hataları en aza indirecektir.
