Professor Pasquale Ciarletta von der Universität Politecnico di Milano in Mailand (Italien) hat ein neuartiges Verfahren zur Optimierung von 4D-Druck vorgestelt. Dafür nutzte er eine Falze und bietet somit eigenen Angaben zufolge noch mehr Flexiblität für selbstverändernde Objekte. Verschiedene Branchen können davon profitieren.

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Professor Pasquale Ciarletta, der an der Politechnischen Universität Politecnico di Milano in Mailand Mathematik lehrt, hat beim 4D-Druck dank einer Falze eigenen Angaben zufolge einen Durchbruch erziekt. Beim 4D-Druck werden Objekte mittels 3D-Druck hergestellt, die so programmiert sind, dass sie ihre Form im Verlauf der Zeit und abhängig äußerer Einflüsse ändern können. Die Entdeckung beinhaltet die Keimbildung lokalisierter Falten in weichen Festkörpern.

4D-Druck-Objekte
Die adaptive Struktur der Objekte ermöglicht beinahe beliebige Formveränderungen mittels 4D-Druck (Bild © Screenshot: 3D-grenzenlos Magazin; Videoquelle:
Youtube/TED).

Seine Forschungen geben Aufschluss über die Kontrolle der „plötzlichen Keimbildung von lokalisierten Furchen“ oder Falten in weichen Festkörpern. Wie Ciarletta ein dem unten verlinkten Video erklärte, sei seine Entdeckung nicht nur für Ingenieure interessant, die per 4D-Druck Geräte mit adaptiver Oberflächenmorphologie in verschiedenen Längenskalen herstellen können, sondern auch für Entwicklungsbiologen, die die Forschung nutzen können, um die spontane Entstehung von Mustern während der Gewebemorphogenese besser zu verstehen.

Die Studie könne zu Verbesserungen im Design und in der Fertigung der nächsten Generation morphaler Materialien führen, die dann in dehnbarer Elektronik, selbstfaltenden Maschinen und Lab-on-a-Chip-Geräten eingesetzt werden könnten. Immer auch ein interessantes Thema für die Logistik, z.B. für Einsparungen bei der Transport- und Lagerhaltung. Die Markforschungsfirma Gartner ermittelte in ihrer „Hype Cycle for Emerging Technologies 2017“ den 4D-Druck als Megatrend, der in den kommenden fünf bis zehn Jahren beachtet werden sollte und über den wir im 3D-grenzenlos Magazin regelmäßig auf unserer Themenseite „4D-Druck“ berichten.

Weitere 4D-Druck-News: Chinesische Ärzte nutzen den 4D-Druck zur Herstellung und Verpflanzung eines neuartigen Brustimplantats. Wissenschaftler der ETH Zürich können sich verändernde Formen von 4D-Druckobjekten steuern. Und Forscher vom MIT arbeiten an formverändernden Lebensmitteln mittels 4D-Druckverfahren.

Video: Professor Pasquale Ciarletta

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