In 4D Là Gì

Giới thiệu về In 4D

In 4D hay In ấn 4D là các quá trình khác nhau được sử dụng để tạo ra một vật thể ba chiều, nhưng thêm vào một khả năng mới vật liệu có thể lập trình để tự lắp ráp. Nói một cách khác, in 4D chính là “phiên bản mới” của in 3D, với chiều thứ 4 chính là khả năng “tự lắp ráp”. Hoặc cũng có thể hiểu theo một cách khác, chiều thứ 4 ở đây là “thời gian” tăng thêm để hoàn thiện hình dạng vật thể.

cong-nghe-in-4d
cong-nghe-in-4d

Nếu máy in 3D in chồng từng lớp vật liệu thành khối để tạo vật thể 3 chiều thì in 4D cũng sử dụng kỹ thuật chồng lớp này. Nhưng thay vì tạo ra vật thể 3D “tĩnh”, sản phẩm của máy in 4D là những mô hình “thông minh” được lập trình để có thể tự biến đổi và lắp ráp thành nhiều hình dạng theo thiết kế khác nhau

In 4D là gì?

In 4D thực chất là quá trình cung cấp cho các cấu trúc 3D khả năng thay đổi hình dạng hoặc hình thành ngoài giờ. Trong quá trình in 4D, cấu trúc 3D sẽ tự biến đổi bằng cách sử dụng nhiệt, nước, âm thanh hoặc rung động làm nguồn năng lượng của nó. Tên chuyển hướng từ trạng thái có cấu trúc 3D, được thêm vào ‘thời gian’, tương đương với chiều thứ 4 mới này. In 4D là những gì xảy ra sau khi quá trình in được xử lý.

In 4D hoạt động như thế nào?

Trong quá trình in 3D, khi một máy được lập trình để tạo từng lớp cấu trúc, một mã hình học chính xác được thêm vào để tạo ra bản in 4D. Việc mã hóa này dựa trên các góc và kích thước chính xác của hình dạng. Nó cung cấp cho hình dạng một ‘bộ nhớ’ bằng cách chỉ đường cho các thành phần của nó về cách di chuyển hoặc cách thay đổi khi đối mặt với những ảnh hưởng môi trường nhất định. Nó sẽ dự đoán hình dạng sẽ thích ứng như thế nào khi đối mặt với một nguồn năng lượng như nước, nhiệt và âm thanh. Quá trình này thay đổi hình dạng 3D tĩnh tiêu chuẩn thành một đối tượng đáp ứng hoặc ‘đối tượng thông minh’, cuối cùng có nghĩa là chúng có thể tự lắp ráp, di chuyển và thích ứng với sự thay đổi của môi trường.

4D Printing 1

Máy in 3D và máy in 4D

Máy in 3D sử dụng công nghệ hiện đại để xây dựng cấu trúc hữu hình từng lớp một và công nghệ 3D đã tiến bộ vượt bậc. In 3D hiện đang được sử dụng để xây nhà và trong ngành y tế, họ đang sử dụng công nghệ này để xây dựng lại các chi và cơ quan giả.

Máy in 4D không thực sự tồn tại như một cỗ máy hoạt động. Thay vào đó, bạn sẽ cần sử dụng máy in 3D để tạo đối tượng tĩnh và thêm tất cả mã hóa 4D trước khi đưa đối tượng vào các yếu tố khuyến khích hình dạng thay đổi. Điều này có nghĩa là tại thời điểm này, in 4D không thể tồn tại nếu không có máy in 3D, vì vậy, vẫn còn chỗ trong tương lai cho cả hai loại công nghệ này.

Ưu điểm của in 4D

Một trong những lợi thế chính là bạn có thể tạo ra các đối tượng 3D lớn mà thông thường sẽ quá lớn để vừa với một máy in 3D thông thường. Bằng cách sử dụng kỹ thuật in 4D, bạn có thể tạo ra một vật thể nhỏ hơn ở dạng đầu tiên của nó, sau đó nó có thể co giãn hoặc gấp lại thành một vật thể lớn hơn ở dạng thứ cấp. In 4D có thể được sử dụng trên nhiều loại vật liệu khác nhau so với bản gốc. Tất cả mọi thứ từ thạch đến gỗ đều có thể được xử lý, vì vậy bạn có thể thấy rõ tiềm năng to lớn của in 4D.

4D Printing 2

Tương lai của in 4D

Khái niệm in 4D nghe có vẻ giống như trong phim khoa học viễn tưởng, nhưng các vật thể thông minh có thể có mục đích trong xã hội hiện đại. Các đối tượng thông minh có thể mở rộng, uốn cong, thu nhỏ, gấp lại và thay đổi hình thức; khả năng là vô tận – các đối tượng thậm chí có thể biến mất! In 4D có khả năng biến bề mặt 2D thành cấu trúc 3D. Điều này có nghĩa là có thể có tiềm năng để xây dựng cơ sở hạ tầng. Điều này có thể có lợi ở những vùng thiên tai hoặc vùng chiến sự, nơi xây dựng truyền thống quá tốn kém và mất thời gian.

Cũng như được sử dụng cho các kế hoạch lớn, chẳng hạn như xây dựng lại nhà, hoặc mở rộng thang thoát hiểm gấp năm lần kích thước bình thường của nó trong trường hợp khẩn cấp về hỏa hoạn. Công nghệ 4D có thể được áp dụng cho các thiết bị gia dụng để cải thiện chức năng. Vòi có thể tự tắt và ống nước có thể giãn nở hoặc co lại tùy thuộc vào áp lực nước, điều này có thể cải thiện tình trạng lãng phí nước.

in-4d
in-4d

Các đường ống thậm chí có thể tự chữa lành nếu điều kiện đóng băng khiến vật liệu bị nứt. Hãy tưởng tượng quần áo có thể tạo thêm nhiều lớp hoặc áo phông có thể dài tay áo trong nhiệt độ lạnh. Điều đó có nghĩa là việc tự lắp ráp đồ nội thất dạng phẳng cũng không còn quá xa vời. Bạn cũng chỉ có thể tưởng tượng những cơ hội y tế vô tận.

Từ trang phục thể thao thích ứng tùy thuộc vào cách nó được sử dụng, đến vận hành công nghệ 4D trong không gian để xây dựng các thành phố giữa các thiên hà, xây dựng các thành phố trong không gian, cả hai đều rất ấn tượng. Nó chỉ cho chúng ta thấy rằng các yếu tố khoa học viễn tưởng không còn quá xa vời.

Sau in 4D, các chuyên gia khẳng định còn nhiều công nghệ “n” D nữa đang nối đuôi nhau chuẩn bị ra đời. Có lẽ chẳng mấy chốc thế giới sẽ được chứng kiến công nghệ in 5D, 6D… thậm chí là 11D…? Hãy cùng Trung tâm sửa chữa máy in 24h chờ đợi các bước phát triển tiếp theo của công nghệ sắp tới nhé!

Bình luận

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *
*