Was der Unterschied zwischen 4D-Druck und 3D-Druck ist? Ein ziemlich spannender, denn, beim 4D-Druck nehmen 3D-Objekte eine neue Gestalt an, nachdem man diese mit einem bestimmten Medium in Verbindung bringt. In diese Zukunftsvision investieren bereits amerikanischen Eliteuniversitäten und die US-Army.

Selbstverformende, sinnbringende 3D-Objekte klingen zugegebenermaßen schon ziemlich visionärisch. Wenn nicht sogar nach einer Illusion. Möchte man meinen. Beschäftigt sich aber die amerikanische Eliteuniversität Massachusetts Institute of Technology (MIT) und die US-Army mit dem Thema, dann bekommt das Thema 4D-Druck schon eine ganz andere Note.

4D-Druck Objekt
4D-Druck in Aktion: Hier wird ein Objekt aus dem 3D-Drucker in Wasser gelegt. Das 4D-Dobjekt verformt sich selbstständig zu einem Würfel (Bilder © aus Video: Vimeo// Skylar Tibbits)

Die Wissenschaftler des MIT haben mit Hilfe des 3D-Drucks Objekte erschaffen, die unter bestimmten Umständen selbstständig ihre Form verändern. Wird das Objekt aus dem 3D-Drucker zum Beispiel in Wasser gelegt, dann verändert sich die Form des Objektes hin zu einer vorgebenenen anderen Form (ein Video was dies ausfzeigt befindet sich am Ende des Artikels). Für die selbstständige Objektverformung sind verschiedene Polymere verantwortlich. Bei dem Prozess verdoppelt eines der Polymere sein Volumen und sorgt somit für die Gestaltsveränderung des 3D-Objektes.

Ein Polymer ist eine chemische Verbindung aus Ketten- oder verzweigten Molekülen, wie wiederum aus gleichen oder gleichartigen Einheiten (…) bestehen. Quelle: Wikipedia.org/wiki/Polymer

So, auf dem Selbstbauprinzip einzelner Moleküle basierend, ist der Produktionsprozess eines 4D-Objektes relativ einfach und unkompliziert. Die 4D-Objekte werden schlichtweg aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt, welche sich unter unterschiedlichen Umgebungen oder Einflüssen verändern. Neben Wasser ist somit auch Wärme oder Licht als Auslöser für die Verformung denkbar.

Forscher und US-Army sind motiviert am Thema 4D-Druck

Die 3D-Drucker haben bereits längst den Sprung aus dem Bereich „Zukunft und Visionen“ auf die Märkte geschafft und bilden einen festen Bestandteil für Medizin, Raumfahrt und Produktion. Allein 2013 wächst das Marktvolumen zum Vorjahr um 50%. Für 2014 wird sogar ein weltweites Wachstum von 75% erwartet (zum Artikel). Die Forscher möchten nun das Thema „4D-Druck“ weiter ergründen, um einen Überblick zu den enthaltenen Möglichkeiten und Potenzialen zu gewinnen.

Bei den genannten Möglichkeiten verwundert es auch nicht, dass auch die US-Army bereits Interesse an dem Thema 4D-Druck gewonnen hat. Die US-amerikanische Behörde zur Koordination der Forschung für militärische Zwecke (Office of Scientific Research and Develpoment) investierte knapp 900.000 US-Dollar in die 4D-Druck-Forschung und erhofft sich zum Beispiel selbstanpassende Textilien. Wir haben für Euch einmal das Video des Forschers Skylar Tibbits zur Verfügung gestellt, indem ein 4D-Objekt (Medium Wasser) gezeigt wird.

Video 4D-Druck – 3D-Objekt verformt sich zu einem Würfel (00:41 Min.)

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