Унікальна технологія 4D-друку, що стала першою у світі, була розроблена корейськими науковцями. Вони виготовили мініатюрну копію історичного храму, використовуючи сірку.

Цю інформацію надає Interesting Engineering.

Об'єднана команда дослідників з Корейського інституту хімічної технології (KRICT) та університетів Ханьян і Седжон застосувала елементарну сірку для 4D-друку. Щорічно мільйони тонн цього ресурсу утворюються в результаті нафтопереробки і в основному просто скупчуються на сміттєзвалищах.

Як працює 4D-друк? На відміну від звичного 3D-друку з його статичними об'єктами, 4D-технологія створює предмети, які можуть змінювати свою форму або поведінку вже після виготовлення, реагуючи на тепло, світло й інші зовнішні подразники. Водночас такі структури не потребують моторів, дротів чи класичних механічних деталей.

Науковці розробили новий клас полімерів, насичених сіркою, з пам'яттю форми. Додавши до цієї суміші 20% магнітних частинок, команда створила крихітних композитних роботів розміром менше ніж пів дюйма. Вони здатні вільно та цілеспрямовано рухатися, прямуючи за зовнішніми магнітними полями.

Коли життєвий цикл цих роботизованих систем завершується, їх можна легко розплавити і використати повторно для 3D-друку. При цьому зберігається як якість, так і первісний об'єм матеріалів, що дозволяє значно знизити обсяги відходів у сучасних технологічних секторах.

Ще однією вражаючою характеристикою даної технології є спосіб з'єднання компонентів. Для активації процесу хімічного зварювання потрібно всього 8 секунд впливу ближнього інфрачервоного лазера. Під його дією внутрішні зв'язки сірки тимчасово розриваються, а потім знову з'єднуються на місці з'єднання, що дозволяє надійно сплавити елементи без використання клею.

Вчені створили мініатюрні моделі храму Саграда Фамілія (також відомого як Храм Спокути Святої Родини) та стадіону з рухомим дахом, використовуючи "розумні" блоки для демонстрації своїх технологій.

"Це дослідження є першим прикладом апсайклінгу промислових відходів сірки в передові роботизовані матеріали, -- каже керівник команди доктор Донг-Гюн Кім. -- Очікується, що розумні матеріали, які можуть рухатися автономно та перероблятися, стануть ключовими рушіями майбутніх технологій м'якої робототехніки та автоматизації".