{"id":18252,"date":"2019-04-04T14:52:23","date_gmt":"2019-04-04T12:52:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=18252"},"modified":"2019-04-04T14:52:26","modified_gmt":"2019-04-04T12:52:26","slug":"metamaterialien-4d-druck-030420191","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/metamaterialien-4d-druck-030420191\/","title":{"rendered":"Metamaterialien f\u00fcr 4D-Druck in verschiedensten Bereichen"},"content":{"rendered":"

Der 4D-Druck<\/a> ist eine stark wachsende Form<\/a> der additiven Fertigung mit Effekten, die \u00fcber den Druck hinausgehen. Es \u00e4hnelt dem 3D-Druck in dem Sinne, dass ein Objekt auch Schicht f\u00fcr Schicht aufgebaut wird. Das Objekt kann sich jedoch nach dem Bau im Laufe der Zeit \u00e4ndern. Das Objekt kann sich ver\u00e4ndern, weil es mit Metamaterialien gedruckt wird, die sich unter Einwirkung bestimmter Faktoren \u00e4ndern k\u00f6nnen: wie Hitze, Magnetismus, Wasser oder eine andere Energiequelle. Beispielsweise entwickelten Forscher des Karsruher Institut f\u00fcr Technik<\/a> 3D-Druckmaterialien, die sich unter Einfluss von Licht oder Hitze bewegen konnten. Auch die Industriedesignerin Nicole Hone verwendet den 4D-Druck f\u00fcr ihr Projekt Hydrophyten.<\/a><\/p>\n

Neue 4D-Druck Metamaterialien zeigen leistungsstarke Eigenschaften<\/h3>\n

An der Rutgers University New Brunswick in New Jersey entwickelten Ingenieure flexible, leichte 4D-Druck Metamaterialien mit Anwendungsm\u00f6glichkeiten bei Flugzeug- oder Drohnenfl\u00fcgeln, Soft Robotik und kleine implantierbare biomedizinische Ger\u00e4te. Der Assistenzprofessor, der an dem Projekt arbeitet, How Lee, erkl\u00e4rte, dass Zeit die vierte Dimension ist, die es den Objekten erm\u00f6glicht, sich in eine neue Form zu verwandeln. „Wir glauben, dass dieses beispiellose Zusammenspiel von Materialwissenschaft, Mechanik und 3D-Druck einen neuen Weg zu einer Vielzahl von interessanten Anwendungen er\u00f6ffnen wird, die Technologie, Gesundheit, Sicherheit und Lebensqualit\u00e4t verbessern werden<\/em>„, f\u00fcgte er hinzu.<\/p>\n

Ein weiterer Vorteil der von den Forschern hergestellten Metamaterialien ist, dass sie keine festen Eigenschaften haben, welche sie daran hindern k\u00f6nnten, sich anzupassen oder sich zu verformen. Diese Materialien sind geometrisch rekonfigurierbar, funktional einsetzbar und mechanisch abstimmbar. Sie wurden im digitalen Mikro-3D-Druck mit einem Formged\u00e4chtnis-Polymer hergestellt.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

\"metamaterialien\"<\/p>\n

Das Anwendungsspektrum ist breit gef\u00e4chert<\/h3>\n

Laut den Forschern kann die Steifigkeit bei Temperaturen zwischen 23\u00baC und 90\u00baC mehr als 100-fach eingestellt werden, was eine gute Kontrolle der Sto\u00dfd\u00e4mpfung erm\u00f6glicht. Wie bereits erw\u00e4hnt, k\u00f6nnen die Materialien auf verschiedene Weise f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendungen umgeformt werden. Einmal in eine verformte Form gebracht, k\u00f6nnen sie bei Bedarf unter Erw\u00e4rmung wieder in ihre urspr\u00fcngliche Form zur\u00fcckgebracht werden.<\/p>\n

Bez\u00fcglich verschiedener\u00a0Anwendungen<\/a> glaubt die Universit\u00e4t, dass die Materialien in Flugzeug- oder Drohnenfl\u00fcgeln verwendet werden k\u00f6nnten, die ihre Form \u00e4ndern, um deren Leistung zu verbessern. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnten sie in Leichtbaustrukturen eingesetzt werden, die f\u00fcr ihre Reise in Weltraum „zusammengeklappt“ werden und im Weltraum wieder in ihre urspr\u00fcngliche Form gebracht werden, wie beispielsweise Solarmodule. Schlie\u00dflich k\u00f6nnten winzige Vorrichtungen, die zur Diagnose oder Behandlung in Menschen eingesetzt oder implantiert werden, vor\u00fcbergehend weich und flexibel gemacht werden, um eine minimal-invasive und weniger schmerzhafte Einf\u00fchrung in den K\u00f6rper zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n

Das Paper mit dem Titel „4D printing reconfigurable, deployable and mechanically tunable metamaterials<\/a>“ wurde in der Zeitschrift Materials Horizons ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n