Na 3D-printen volgt 4D-printen

Nu 3D-printen stilaan ingeburgerd raakt, kijkt de wetenschap al naar de volgende evolutie: 4D-printen, met tijd als vierde dimensie. 

Wetenschappers van de Massachusetts Institute of Technology (MIT) waren de eersten om in 2013 reeds een 4D-printtechnologie te ontwikkelen (zie video), maar ook andere universiteiten zijn volop bezig met de ontwikkeling van nieuwe technieken. Onderzoekers van de Universiteit van Wollongong in Australië nemen mee het voortouw.

In een normale 3D-printer wordt het object laagje voor laagje geprint in een geprogrammeerde vorm. Deze technologie begint ondertussen behoorlijk door te druppelen in de consumentenmarkt en de industrie. De eerste printers gebruikten plastic, maar de technologie wordt ook al gebruikt om huizen te printen, en zelfs menselijke cellen.

Bij 4D-printen wordt gebruik gemaakt van materialen die over tijd van vorm kunnen veranderen. Het Australische team gebruikte speciale hydrogels die veranderen van eigenschappen wanneer ze worden blootgesteld aan externe stimuli, zoals temperatuur en vocht. Ze gebruikten deze substantie om een ventiel te 3D-printen dat automatisch sluit wanneer er warm water doorheen stroomt.

De technologie staat vooralsnog in zijn kinderschoenen, maar biedt vele mogelijkheden voor de toekomst. Er wordt bijvoorbeeld gedacht aan geprinte pijpleidingen met het materiaal, die autonoom kunnen krimpen en uitzetten, afhankelijk van hoeveel water er door stroomt. Ook zijn er een grote hoeveelheid toepassingen in het medische veld, zoals eetbare, biologisch afbreekbare elektronica die je inslikt en zich in het lichaam uitvouwt om tijdelijk een bepaalde functie uit te voeren en dan te verdwijnen.

“Het mooie ervan is dat het een werkend, functionerend apparaat is dat je zo uit je printer pakt”, aldus een van de onderzoekers. “Er komt geen montage bij kijken.”