تطوير الطباعة إلى رباعية الأبعاد

بعد ظهور الطابعات الثلاثية الأبعاد التي تتيح طباعة مجسمات بالأبعاد الثلاثة والانتشار التدريجي لها، خاصة بعد توفر بعض نماذجها بأسعار مقبولة لدى المستخدم العادي الذي يمكنه استثمارها في طباعة العديد من الأشياء مثل الدمى وقطع بديلة لأدوات المنزل، بدأت تظهر في الأفق ملامح شيء جديد ألا وهو الطباعة الرباعية الأبعاد.

ويوضح قائد الفريق المطور للتقنية الجديدة سكايلار تبيتس أن فريقه يعمل على تصميم مواد قادرة على التحول عند تعرضها لطاقة خارجية مما يسمح بتغيير شكل المجسم المطبوع باستخدامها، مضيفا أن قدرة المواد على تغيير هيكلها هو ما جلب البعد الرابع إلى عملية الطباعة الثلاثية الأبعاد.

ولتحقيق هذه الطباعة يتوجب استخدام طابعة قادرة على مزج مواد مختلفة والاستفادة من مواد قابلة للبرمجة، حيث إن استخدام مواد كهذه سيسمح على سبيل المثال للإنسان في المستقبل بشراء لوح مُسطح من أحد متاجر بيع المفروشات، وأخذه إلى المنزل ورش الماء عليه ليتغير شكله ويتحول إلى إحدى قطع المفروشات.

وشبه تبيِتس قدرة المواد القابلة للبرمجة على تغيير بنيتها بما يحصل لرقاقة خشبية مسطحة تعرضت للبلل، إذ قد تلتف أطرافها ويتغير شكلها، ويختلف هذا التغير حسب نوع الخشب ومكان التعرض للماء، في حين أن المواد التي يعمل عليها فريق الباحثين يجب أن تكون قادرة على تغيير هيكلها لكن بشكل يُمكن التنبؤ به للوصول إلى البنية النهائية المطلوبة للمُجسم المطبوع باستخدام تقنية الطباعة الرباعية الأبعاد.

ويمكن الاستفادة من التقنية الجديدة في طباعة قطعة من الخشب الصناعي المُبرمَج مُسبقاً عبر تركيبه من طبقات مبنية بعناية وبسماكات متنوعة، بشكلٍ يسمح بتغيير الشكل بطريقة محددة ومدروسة بمجرد إضافة الماء.

وطوّر فريق ماساتشوستس مواد مختلفة قابلة للبرمجة، غير الخشب، كما يعمل على نسيج قماشي يستطيع تغيير شكله ليتحول إلى قبعة على سبيل المثال لدى تعرضه لقطرات المطر، ومواد أخرى على غرار الألياف الكربونية المرنة.