4D-Druck: Forscher entwickeln formwandelnde Objekte

27. Februar 2013, 10:34
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Forscher entwickeln ein Verfahren für Objekte, die automatisch ihre Form verändern

Mit 3D-Druckern können Objekte produziert werden, die mit anderen Herstellungsverfahren langwierig bis unmöglich herzustellen waren. Die nächste Generation steht bereits in den Startlöchern. Durch 4D-Druck sollen dreidimensionale Objekte produziert werden, die danach ihre Form selbstständig verändern können. 4D bezieht sich dabei auf die vierte Dimension: Zeit. Die möglichen Einsatzgebiete reichen von Spielzeug bis zur Raumfahrt.

Präsentation auf TED Conference

Das Self-Assembly Lab des MIT arbeitet gemeinsam mit dem israelischen 3D-Druckunternehmen Stratasys an dem Verfahren. Vorgestellt wurde die neue Technologie nun auf der TED Conference in Long Beach, Kalifornien, wie die New York Times berichtet.

Um die Transformation auszulösen, wird eine externe Energie zur Aktivierung benötigt. Die aktuellen Prototypen funktionieren mit Wasser. Sobald das Objekt in Wasser getaucht wird, verändert es seine Form. Ermöglicht wird das durch die Kombination von zwei Polymeren: einem, das im Wasser sein Volumen verdoppeln kann und einem, das seine Form beibehält.

Zwei Prototypen

Die Forscher haben bislang zwei Prototypen entwickelt. Ein Objekt – eine Art Kette - faltet sich in den Schriftzug "MIT", ein anderes in einen Würfel. Ein Demo-Video zeigt den Vorgang. Wie schnell sich das Objekt verändert, hängt laut Bericht von verschiedenen Faktoren, wie etwa der Wassertemperatur ab.

Raumfahrt und Möbel

Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. So könnten derartige Objekte in Umgebungen verwendet werden, wo ein manueller Zusammenbau von Bauteilen schwer bis unmöglich ist, beispielsweise Unterwasser oder im Weltall. Aber auch für Spielzeug, Möbel oder etwa Wasserleitungen könnten selbstformende Bauteile zum Einsatz kommen.

Noch steckt die Entwicklung in den Kinderschuhen. So muss für einen sinnvollen Einsatz präziser vorhergesagt werden können, wie und wann ein Objekt seine Form verändert. Derzeit ist der Prozess einseitig, die Forscher untersuchen noch Möglichkeiten, wie sich Objekte wieder automatisch zurückverwandeln können. Zudem ist die Aktivierung auf Wasser eingeschränkt. In Zukunft sind aber auch andere Auslöser wie Licht, Lufttemperatur, Stromspannung oder sogar Geräusche denkbar. (red, derStandard.at, 27.2.2013)

  • Selbstfaltende und -formende Objekte könnten in Zukunft in vielen Bereichen eingesetzt werden.
    foto: sjet.us

    Selbstfaltende und -formende Objekte könnten in Zukunft in vielen Bereichen eingesetzt werden.

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