A impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, transforma projetos digitais em objetos físicos, construindo-os camada por camada, embora versões mais modernas já estejam fabricando objetos inteiros de uma vez só.
A impressão 4D baseia-se na mesma tecnologia, mas com uma grande diferença: São utilizados materiais especiais e projetos mais sofisticados para imprimir objetos que mudam de forma em resposta a alterações nas condições do ambiente onde o objeto impresso ficará - como a temperatura ou a luminosidade.
O resultado são materiais inteligentes que podem mudar sua estrutura - passando de duros como madeira a macios como uma esponja - ou mudar de forma - como asas de avião que se alteram para garantir sustentação durante pousos e decolagens e menos arrasto durante o voo de cruzeiro.
"Acreditamos que essa interação sem precedentes entre ciência dos materiais, mecânica e impressão 3D criará um novo caminho para uma ampla gama de aplicativos interessantes que melhorarão a tecnologia, a saúde, a segurança e a qualidade de vida," disse o professor Howon Lee, da Universidade Rutgers.
A equipe de Lee demonstrou o potencial da impressão 4D otimizando outra área já plena de novidades tecnológicas: Os metamateriais, materiais artificiais projetados para apresentarem propriedades não encontradas na natureza.
Apesar das demonstrações impressionantes, a forma e as propriedades dos metamateriais fabricados até agora eram irreversíveis - uma vez fabricado, estava selado o destino do metamaterial, que só funciona de uma determinada forma.
Com a tecnologia morfológica, Lee e seus alunos demonstraram como ajustar os metamateriais depois de prontos, usando gatilhos simples, como o calor.
Em uma das demonstrações, a rigidez do material pode ser ajustada mais de 100 vezes variando a temperatura entre a temperatura ambiente (22º C) e um calor moderado de 90º C. O material pode ser reformulado para uma ampla variedade de aplicações - como a absorção de choques - e depois retorna ao seu formato e propriedades originais quando volta a esfriar.
A idéia da equipe é prover esses materiais morfológicos com sistemas de aquecimento para que eles possam formar asas de aviões ou drones que possam mudar de formato para melhorar o desempenho.
Outra aplicação vislumbrada são estruturas leves e retráteis, que poderão ser encolhidas durante o lançamento e reformadas no espaço para formar uma estrutura maior, como um painel solar.
Créditos: Inovação Tecnológica
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