Материал подготовил: Alex Gunter

Куб из квадрата
Если в кинотеатрах под всеми значениями измерений, превышающих число 3, принято считать запах, ветер и прочее, то в строительстве (а именно в печати) четвертым измерением стало время. Время не напечатаешь, это известно всем, но оно способно изменить изначально заданную форму — «мутировать» или деформироваться, так сказать, — нужное подчеркнуть. Факторы, влияющие на деформацию, различные: это и окружающая температура, влажность, свет и т. д. Сама деформация в корне имеет определенную цель, соответственно, напечатанный объект будет меняться так, как угодно создателю, преследующему определенную цель. Например, такой целью может служить «самосборка» ряда изготовленных материалов в определенную конструкцию.
Подобной разработкой вплотную занялась команда из Массачусетского технологического института под руководством профессионального архитектора, программиста и дизайнера Скайлара Тиббитса. Именно он стал родоначальником термина «4D-печать». Даная технология была продемонстрирована на одной из научных конференций. Сутью презентации Тиббитса стала полосочка из особого материала, которая в водной среде сама себя преобразовала в куб. Как и большинство новых технологий, эта тоже не обошлась без наноматериалов. Тем не менее то, что подобное уже и произошло, пусть даже в минимальном размере, является не вымыслом, а фактом, и имеет место быть и развиваться. Данную идею активно приняла компания Autodesk, которая взялась за разработку программного обеспечения для 4D-печатных систем. Autodesk, помимо разработки данных пакетов программ, также смогла предоставить соответствующий инструментарий для работы в наноразмерах.
Так как же данная технология 4D-печати сможет на практике применяться дизайнерами, архитекторами и строителями?

Перистальтика и трубы
В качестве демонстрации на конференции архитекторами был приведен пример одной работы, которую институт выполняет с расположенной в Бостоне специализированной консалтинго-инжиниринговой фирмой Geosyntec.
Суть разработки — со слов Тиббитса, «новая парадигма» для трубопровода. Представьте себе водопроводные трубы с функцией сужаться и расширяться для изменения емкости и расхода проходящей по ним воды. Принцип работы таких труб очень сильно напоминает работу кишечника, а именно мышечной перистальтики. Как и в кишечнике, вода по таким трубам может двигаться безо всяких клапанов и насосов, в соответствии с потребностью для данного отрезка времени.

P align=justify>Материал подготовил: Alex Gunter

Куб из квадрата
Если в кинотеатрах под всеми значениями измерений, превышающих число 3, принято считать запах, ветер и прочее, то в строительстве (а именно в печати) четвертым измерением стало время. Время не напечатаешь, это известно всем, но оно способно изменить изначально заданную форму — «мутировать» или деформироваться, так сказать, — нужное подчеркнуть. Факторы, влияющие на деформацию, различные: это и окружающая температура, влажность, свет и т. д. Сама деформация в корне имеет определенную цель, соответственно, напечатанный объект будет меняться так, как угодно создателю, преследующему определенную цель. Например, такой целью может служить «самосборка» ряда изготовленных материалов в определенную конструкцию.
Подобной разработкой вплотную занялась команда из Массачусетского технологического института под руководством профессионального архитектора, программиста и дизайнера Скайлара Тиббитса. Именно он стал родоначальником термина «4D-печать». Даная технология была продемонстрирована на одной из научных конференций. Сутью презентации Тиббитса стала полосочка из особого материала, которая в водной среде сама себя преобразовала в куб. Как и большинство новых технологий, эта тоже не обошлась без наноматериалов. Тем не менее то, что подобное уже и произошло, пусть даже в минимальном размере, является не вымыслом, а фактом, и имеет место быть и развиваться. Данную идею активно приняла компания Autodesk, которая взялась за разработку программного обеспечения для 4D-печатных систем. Autodesk, помимо разработки данных пакетов программ, также смогла предоставить соответствующий инструментарий для работы в наноразмерах.
Так как же данная технология 4D-печати сможет на практике применяться дизайнерами, архитекторами и строителями?

Перистальтика и трубы
В качестве демонстрации на конференции архитекторами был приведен пример одной работы, которую институт выполняет с расположенной в Бостоне специализированной консалтинго-инжиниринговой фирмой Geosyntec.
Суть разработки — со слов Тиббитса, «новая парадигма» для трубопровода. Представьте себе водопроводные трубы с функцией сужаться и расширяться для изменения емкости и расхода проходящей по ним воды. Принцип работы таких труб очень сильно напоминает работу кишечника, а именно мышечной перистальтики. Как и в кишечнике, вода по таким трубам может двигаться безо всяких клапанов и насосов, в соответствии с потребностью для данного отрезка времени.

Выращенный кирпич
Как известно, чтобы произвести партию кирпича или бетона, нужно потратить приличную сумму и время. Да и сам процесс довольно энергозатратный и трудоемкий: обжечь, прогреть, пропарить… Плюс ко всему вечно страдает ни в чем не повинная экология. Самым недорогим и выгодным способом изготовления кирпича, по мнению вышеупомянутых технологов, является его выращивание, благо, теперь это осуществимо.
Инноватором и номинантом на награду за инновации стала технология от BioMason. Благодаря ей появилась возможность создавать блоки при помощи моделирующих бактериальных культур, связывающих частицы песка в довольно прочную структуру (матрицу), после чего они могут использоваться даже в строительстве.
Принцип производства таков: в специальной пресс-форме раствор бактерий в чередовании слоев смешивается с песком, мочевиной и хлоридом кальция. В результате последующей реакции биохимический материал «прорастает» через слои песка, связывая себя и его в прочную матрицу. Итог — на вид обычный кирпич. Несомненно, процесс абсолютно новый и уникальный, поэтому требует дополнительной доработки и апробации. Например, как показали испытания в холоде, процесс биохимической связи происходит гораздо медленнее, что уменьшает использование технологии в холодных регионах. Несомненным плюсом стала щадящая основа производства биологического кирпича для окружающей среды, так как при стандартном обжиге в атмосферу выделалось громадное количество углекислого газа. Также хочется отметить и экономию топлива для производства. Придет тот день и час, когда каждый сможет «вырастить» себе свой дом.
Интересной особенностью таких домов, по мнению разработчиков, станет способность к самовосстанавливанию, или, проще говоря, ремонту. «Саморемонт» будет происходить за счет невидимых «дремлющих» частиц-бактерий, встроенных в глинистую основу бетона. Активизация этих биочастиц будет происходить при появлении трещины в бетонной конструкции, в которую просочится вода. Вода активизирует биохимическую реакцию размножения бактерий, вследствие которой как побочный продукт будет образовываться карбонат кальция, заполняющий собой образовавшуюся трещину.

«4D-самострой»
Этим возможности 4D-печати не ограничиваются. С помощью новейших разработок станет возможным строить подводные объекты любой сложности, а также разного рода космические модули, которые, попав в нужную среду, смогут сами трансформироваться в то или иное сооружение без участия человека. Господа, данное не является фантастикой — это абсолютная реальность, от которой нас отделяют пара-тройка лет разработок и испытаний.