Was verbirgt sich hinter dem 4D-Druck?

Am liebsten berichten wir an dieser Stelle natürlich über 3D-Drucker, aber es gibt auch Ausnahmen, wie das Beispiel des 2,5D-Druckers von CASIO zeigt. Im Folgenden beschäftigen wir uns mit dem 4D-Druck, um zu erfahren, was dahinter steckt und wozu er zu gebrauchen ist.

Hinter dem 4D-Druck verbirgt sich zunächst ein dem 3D-Druck sehr ähnliches Verfahren und zwar, dass ein Objekt Schicht für Schicht aufgebaut wird.Der große Unterschied besteht darin, dass der 4D-Druck auf besondere Materialien und besondere Designs zurückgreift. Diese Materialien können in gewissem Sinne programmiert werden, sodass sie im Laufe der Zeit ihre Form verändern.

Druck mit Hydrogel, welches bei Kontakt mit Wasser seine Form verändert

Das Handelsblatt zitiert in diesem Zusammenhang den Forscher Skylar Tibbits des Self-Assembly Lab des Massachusetts Institute of Technology mit den Worten, dass es sich bei dem 4D-Druck um die „Programmierung physischer und biologischer Materialien“ handle, was in etwa „mit Robotik, aber ohne Kabel und Antriebe“ vergleichbar sei. Die Umwandlung der Materialien kannn je nach dem durch die Zuführung von Wärme, einem Magnetfeld, von Wasser, Wind oder einer anderen Energiequelle erfolgen.

In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, auf wen diese Entwicklung zurückzuführen ist. Diese Frage ist schwer zu beantworten, da neben der genannten Einrichtung des MIT, unter anderem auch der Softwareentwickler Autodesk und der amerikanische Druckerhersteller Stratasys in diesem Bereich tätig sind.

Als Anwendungsbeispiele werden hierbei beispielsweise Leitungen genannt, die sich zusammenziehen und ausdehnen und somit ihre Kapazität der Kanalisation steuern, Kleidung, die je nach Temperatur weiter oder eng anliegender wird, oder ein Karton, der sich selbst zusammenlegt. Auf diese Anwendungen müssen wir wohl noch etwas warten, da sich die meisten bislang noch im Forschungsstadium befinden. Es bleibt spannend zu sehen, wie sich der 4D-Druck weiterentwickeln und welche Produkte daraus früher oder später mal entstehen werden. Wir bleiben auf jeden Fall dran!

Eine ausführliche Erklärung des 4D-Drucks durch den Forscher Skylar Tibbits und dessen Anwendungen erhalten Sie auch in folgendem Video:

Welche praktischen Anwendungen könnten Sie sich für den 4D-Druck vorstellen?

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Der Artikel und die darin enthaltenen Bilder basieren auf folgenden Quellen: ALL3DP, Handelsblatt, Wikipedia, Coverpicture