Impresión 4D de estructuras inteligentes para edificios

La tecnología de impresión 4D es una evolución de la impresión 3D que permite la creación de objetos que pueden cambiar su forma en respuesta a estímulos ambientales como la luz y la temperatura. En contraste con la impresión 3D que se basa en la superposición de capas para crear la forma deseada, la impresión 4D permite la creación de estructuras inteligentes que pueden adaptarse a su entorno. Un grupo de investigadores de la Universidad de Stuttgart ha desarrollado estructuras higromorfas inteligentes para la impresión 4D utilizando la tecnología FFF. El término higromorfo se refiere a la capacidad de ciertos materiales para adaptarse a su entorno cambiando su geometría. Las estructuras desarrolladas por los investigadores se remodelan en respuesta a los cambios en la humedad, lo que las hace particularmente útiles en aplicaciones arquitectónicas relacionadas con el clima.

Las estructuras inteligentes impresas en 4D son especialmente adecuadas para su uso en revestimientos de edificios, ya que pueden abrirse y cerrarse en respuesta a los cambios en la humedad. Durante los meses de alta humedad, como el otoño y el invierno, las estructuras se abren para permitir la circulación del aire y reducir la humedad en el interior. Durante los meses de baja humedad, como el verano, las estructuras se cierran para proporcionar sombra y reducir la entrada de calor en el edificio.

Aplicación del método

Básicamente, la fiabilidad y la repetibilidad de la activación dependiente de la humedad en la impresión 4D están limitadas por las características del material utilizado. Sin embargo, los investigadores han logrado superar estas limitaciones y producir prototipos que demuestran una activación sensible a la humedad con éxito. Las secuencias de movimiento son reversibles y repetibles. Para lograr esto, el equipo de investigación empleó un sistema funcional de dos capas. La capa impermeable está hecha de polímeros PK y TPU, mientras que la capa que atrae la humedad se compone de un filamento relleno de celulosa. Para asegurar un grosor constante de 1,75 mm durante la extrusión, se utilizó un micrómetro láser y un wiremaster. Si quieres saber más sobre el proceso, puedes encontrar el informe de investigación AQUÍ.

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*Créditos foto de portada: Pinterest