چاپ چهار بعدی

چاپ ۴ بعدی ( همچنین به عنوان اریگامی فعال یا سیستم شکل دادن شناخته می شود ) از تکنیک های مشابه چاپ سه بعدی از طریق برنامه ریزی کامپیوتری رسوب مواد در لایه های پی در پی برای ایجاد یک شی سه بعدی استفاده می کند. چاپ ۴ بعدی بعد تحول را در طول زمان نیز اضافه می کند. بنابراین نوعی ماده قابل برنامه ریزیماده قابل برنامه ریزی است که در آن محصول چاپی پس از فرآیند ساخت با پارامترهای موجود در محیط ( رطوبت ، دما و . . . ) واکنش نشان داده و متناسب با آن شکل خود را تغییر می دهد. توانایی انجام این کار از تنظیمات بی نهایت نزدیک در رزولوشن میکرومتر ناشی می شود که باعث ایجاد جامدات با توزیع فضایی مولکولی مهندسی می شود [ ۱] و در نتیجه امکان عملکرد بی نظیر چند منظوره را فراهم می شود.
استریولیتوگرافی یک تکنیک چاپ سه بعدی است که با استفاده از فتوپلیمر سازی بستر لایه به لایه را ایجاد می کند و یک شبکه پلیمری ایجاد می کند. بر خلاف مدل سازی رسوب ذوب شده ، جایی که مواد اکسترود شده بلافاصله برای تشکیل لایه ها سخت می شوند ، چاپ 4D اساساً در استریولیت سنگی استوار میباشد ، جایی که در اکثر موارد از نور ماورا بنفش برای بهبود مواد لایه ای پس از اتمام فرآیند چاپ استفاده می شود. [ ۲] ناهمسانگردی با مهندسی جهت و مقدار تغییرات در یک شرایط خاص ، با مرتب سازی ریزمواد به گونه ای که جهت گیری جاسازی شده ای برای چاپ نهایی وجود داشته باشد ، حیاتی است. [ ۳] [ ۴]
اکثر سیستم های چاپ 4 بعدی از شبکه ای از الیاف استفاده می کنند که از نظر اندازه و خصوصیات مواد متفاوت میباشند . جسم های چاپ شده 4D می توانند در مقیاس های کلان و همچنین در مقیاس های خرد طراحی شوند. طراحی مقیاس های خرد از طریق شبیه سازی های پیچیده مولکول / الیاف که تقریبی از خواص همه مواد جمع شده استفاده شده در نمونه است ، حاصل می شود. اندازه ، شکل ، مدول و الگوی اتصال این بلوک های سازنده مواد با فعال شدن محرک رابطه مستقیمی با شکل تغییر شکل را دارا هستند. [ ۱] [ ۵]
Skylar Tibbits مدیر آزمایشگاه Self - Assembly در MIT است و با گروه مواد Stratasys برای تولید یک پلیمر ترکیبی متشکل از عناصر بسیار آب دوست و عناصر خنثی از لحاظ واکنش پذیری و سفت و سخت کار کرد. خصوصیات منحصر به فرد این دو عنصر متفاوت تا 150٪ تورم قسمتهای خاصی از زنجیره چاپ در آب را امکان پذیر می کند ، این در حالی است که عناصر سفت و سخت محدودیت های ساختار و زاویه را برای زنجیره تبدیل شده تنظیم می کنند. تیبیتز و همکاران او زنجیره ای تولید کردند که هنگام غوطه ور شدن در آب کلمه ی "MIT" را هجی می کند و زنجیره دیگری که تحت شرایط مشابه قرار می گیرد به یک مکعب مفتول تبدیل می کند .