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3D-Druck war gestern, die Zukunft gehört dem 4D-Printing!

3D-Druck War Gestern, Die Zukunft Gehört Dem 4D-Printing!

3D-Drucker sind nicht nur in der Forschung bereits angekommen, viele Industrien und auch private Haushalte setzen auf das Drucken in drei Dimensionen. Doch Forscher am MIT, am ETH Zürich und in vielen anderen Einrichtungen gehen einen Schritt weiter und entwickeln den 4D-Druck. Welche Dimension hierbei hinzukommt und welche sieben Branchen von dem vierdimensionalen Druck profitieren, erklären wir Ihnen in diesem Beitrag.

4D-Druck: Selbsttransformierende Objekte

Der 4D-Druck beschreibt den Ansatz, ein 3D-gedrucktes Objekt mit der Fähigkeit zur Transformation zu versehen. Im Klartext verändert ein Objekt aus dem 3D-Drucker seine Form im Laufe der Zeit durch Energiezufluss. Die vierte Dimension ist bei dieser Art des Druckes also die Zeit. Dabei wird die Transformationsfähigkeit mit einem Programm direkt in das Material eingebettet. Für die Verformung des Objektes sind verschiedene Polymere verantwortlich.

Es werden verschiedene Materialien für den Druck verwendet, welche sich unter verschiedenen Einflüssen verändern – oder eben ihre Form beibehalten. Auslöser für die Verformung können dabei Wasser, Licht, Feuchtigkeit, Wärme, Vibration oder Magnetfelder sein.

Skylar Tibbits, Erfinder des 4D-Drucks aus dem MIT, über die Entstehung von 4D-Printing

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Was 4D-Druck alles möglich macht

Der 4D-Druck ist relativ jung und daher befinden sich viele Anwendungsfelder noch in der Pilot- oder gar Forschungsphase. Außerdem kommen monatlich neue Bereiche und Branchen hinzu, die den 4D-Druck für sich entdecken, da immer weitere Entwicklungen realisierbar sind. Während 2013 die gedruckten Objekte noch nicht belastbar waren, können heutige gedruckte Strukturen auch schwere Gewichte tragen.

Diese 7 Branchen nutzen das 4D-Printing

1

Militär
Die US Army interessiert sich sehr stark für das 4D-Printing und investiert sogar 900.000 US-Dollar, um beispielsweise von selbstanpassenden Textilien zu profitieren.

2

Medizin
Der 3D-Druck wird in der Medizin stark erforscht. Daher ist es nicht überraschend, dass auch die Weiterentwicklung dieser Druckart für Mediziner von großem Vorteil sein kann. So werden beispielsweise für die Hörschnecke schon Cochlea-Implantate mit Hilfe des 4D-Drucks hergestellt und implantiert. Und auch das Drucken und Implantieren von anderen Organen kann ermöglicht werden.

3

Automobil
Am Max-Planck-Institut wird an smarten Werkstoffen geforscht, welche dem Fahrzeug ermöglichen, die Karosserie zu transformieren. So könnte das Metall bei einem Zusammenstoß mit einem Menschen weich werden, während es sich bei einem Baum verhärtet, um den Insassen zu schützen.

4

Immobilien
Die Klimatisierung kann durch das 4D-Printing revolutioniert werden. So ist ein intelligenter Sonnenschutz in Planung, welcher auf die Temperaturen reagiert und somit die Klimaanlage entlastet.

5

Textilien
Mit Hilfe des vierdimensionalen Drucks können Textilfasern so produziert werden, dass sie sich an das Wetter anpassen. Bei Kälte ziehen sich die Poren also zusammen und halten uns warm. Wird es allerdings wieder wärmer, öffnen sich die Poren und lassen Luft herein.

6

Energie
Bereits 2013 stellte Skylar Tibbits die Möglichkeit vor, Wasserschläuche so zu drucken, dass sie mit Wellenbewegungen auf Wasser reagieren und somit das Wasser ohne eine Pumpe transportiert werden kann.

7

Logistik
Die Logistik könnte zukünftig sehr stark von selbsttransformierenden Objekten profitieren. Vorstellbar sind hierbei große Produkte, welche sich erst beim Kunden zu ihrer vollen Größe entfalten und somit die Transportkosten minimieren.

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Marina Vogt

Bei Management Circle bin ich für die Digitalisierungs- und Immobilien-Themen sowie die Assistenz-Veranstaltungen zuständig. In den drei Blogs informiere ich Sie über neue Entwicklungen in diesen Bereichen. Vor meiner Tätigkeit bei Management Circle habe ich Germanistik in Frankfurt und Paderborn studiert. Ich freue mich über Fragen, Anregungen und einen
regen Wissensaustausch!

Dieser Beitrag hat einen Kommentar
  1. Ich fühle mich ja schrecklich alt wenn ich von einem 4D-Drucker lese. Ich dachte, der 3D Metalldruck ist schon das absolute Maximum der jetzigen Entwicklung. Unfassbar!

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