Harvard wetenschappers ontwikkelen 4D-printen

vrijdag 5 februari 2016
timer 2 min
Als we denken aan innovatie in de bouw, dan denken we aan 3D-printen. Maar de wetenschap is al een stap verder. Met 4D-printen wordt de dimensie ‘tijd’ toegevoegd aan het proces. Zo hebben Harvard wetenschappers een structuur geprint die later van vorm verandert als die in contact komt met water.

Onderzoekers aan Harvard, onder leiding van materiaalwetenschapper Jennifer Lewis, hebben een methode ontwikkeld om een 4D-print structuur te maken met maar één materiaal.
 

Fibrillen uitlijnen

In het proces wordt hydrogel gebruikt dat ‘cellulose fibrillen’ op microschaal bevat en zich uitzet als het in contact komt met vocht. Door deze fibrillen tijdens het printproces voorzichtig uit te lijnen is het mogelijk het resulterende object zo te ontwerpen dat het een specifieke vorm aanneemt als het nat wordt.


In bovenstaande foto en onderstaande video is dit proces te zien in de vorm van een 4D-geprinte orchidee die zich na het printen uitvouwt. De transformatie die de structuur doorstaat is van te voren gepland, op basis van een door de onderzoekers ontwikkelt mathematisch model.

 

Transformeren door hitte of licht

Volgens Lewis kan dezelfde techniek worden gebruikt om objecten te printen die door hitte of licht van vorm veranderen. Ook zou het materiaal aangepast kunnen worden om een elektrische stroom te dragen.


Het onderzoek is uitgevoerd door de Harvard afdeling  Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering en de John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). Meer uitleg over de 4D-print methode leest u hier.
 

4D-print TED Talk

Het concept van 4D-printen werd al in 2013 geïntroduceerd door Skylar Tibbits van het MIT Self-Assembly Lab. Tibbits gaf indertijd een TED Talk waarin hij dergelijke constructies bespreekt, zoals een geprint vierkant dat zichzelf tot een kubus vouwt, of een geprinte leiding die zelf kan aanvoelen of die groter of kleiner moet worden.

Reactie toevoegen

  • Toegelaten HTML-tags: <a href hreflang> <em> <strong> <cite> <blockquote cite> <code> <ul type> <ol start type> <li> <dl> <dt> <dd> <h2 id> <h3 id> <h4 id> <h5 id> <h6 id>
  • Regels en alinea's worden automatisch gesplitst.
  • Web- en e-mailadressen worden automatisch naar links omgezet.
  • Lazy-loading is enabled for both <img> and <iframe> tags. If you want certain elements skip lazy-loading, add no-b-lazy class name.
Harvard wetenschappers ontwikkelen 4D-printen

Een 4D-geprinte orchidee die zich uitvouwt door contact met water.

Meer artikelen met dit thema

descriptionArtikel

Krachtige stationsconcepten voor betere reizigerservaringen

18 feb om 09:30 uur

Hoe ziet het treinstation van de toekomst eruit in een wereld vol diverse reismogelijkheden en ook vol…

Lees verder »
descriptionArtikel

Innovatieve oogstapp impuls voor circulariteit

17 feb om 07:30 uur

We praten wat af in het land. De organisaties in de bouw die zich bezighouden met verduurzaming en…

Lees verder »
descriptionArtikel

Energie oogsten met de gevel

28 jan om 07:30 uur

Op tal van plaatsen in Nederland stokt het met de winning van zonne-energie. Er zijn nog genoeg weilanden en…

Lees verder »
descriptionArtikel

Wat kan bouwwereld leren van tropisch regenwoud?

7 jan om 07:30 uur

De Wageningse wetenschapper Joris Voeten vertelde onlangs in een plenaire lezing tijdens het KAN Congres wat we…

Lees verder »
descriptionArtikel

Innovatiecatalogus: nieuwe kansen voor energie uit gevel

2 jan om 10:10 uur

Het zesde jaarlijkse nummer van Stedebouw & Architectuur is verschenen: de nieuwe Innovatiecatalogus 2025!…

Lees verder »
descriptionArtikel

10 innovaties die het gaan maken in 2025

31 dec 2024

De afgelopen jaren voorspelde Niels Rood voor onze Innovatiecatalogus welke tien innovaties het jaar erop…

Lees verder »
descriptionArtikel

9 actuele kansen voor architecten in 2025

27 dec 2024

Eindelijk is de kerstvakantie aangebroken en kun je even achteroverleunen en terugkijken op 2024. Of beter:…

Lees verder »
descriptionArtikel

‘Wie de aarde belast, zorgt voor compensatie’

23 dec 2024

"Biobased materialen moeten we zo veel mogelijk gebruiken, maar dat betekent niet dat we niet meer zo nauw…

Lees verder »