Tehnopolis
StoryEditor

Prilagodljivi materijali promijenit će našu svakodnevnicu

05. Kolovoz 2014.

Transformeri nisu više agresivni robotizirani stvorovi promjenjive forme i funkcije koji djeluju samo unutar jedne infantilne sekcije kompleksa znanstvene fantastike. Oni su već među nama zahvaljujući razvoju 4D printing tehnologije i pionirskom radu arhitekta, računalnog stručnjaka i umjetnika Skylara Tibbit-sa, koji na prestižnom Massachusetts Institute of Technology predvodi Self-Assembly Lab, koji u financijskom smislu podupire neprofitna organizacija TED (Technology, Entertaninment & Design), a u tehnološkom proizvođač 3D printera Stratasys.

Četverodimenzionalni printing nastavlja se na tehnološke mogućnosti 3D aditivnih tehnologija izrade trodimenzionalnih predmeta od materijala sve različitijih svojstava. Četvrtu dimenziju u Tibbitsovu poimanju čini programirana promjenjivost forme predmeta i cijelih sklopova raznih pokretnih i međusobno povezanih elemenata proizvedenih jedinstvenom mogućnoću 3D printera bez naknadne montaže. Riječ je o tome da se već tijekom stvaranja 3D aditivnom tehnologijom s pomoću softvera ‘Cyborg’ programirano rabe razni materijali koji će svojim specifičnim svojstvima i ponašanjem pod određenim uvjetima ili poticajima mijenjati prvobitni oblik, boju, ali i mnoga druga svojstva, čime će doista stvarati novi svijet miroljubivih transformera.

- Samim činom 3D printanja i izrade predmeta ne završava proces njegova stvaranja. Nešto ste dizajnirali, pa ste to u 3D printeru stvorili, a onda to evoluira u nešto novo. To je kao da ste prirodnim putem materijalu udahnuli pamet i logiku koja ih čini samoprilagodljivima i samoformirajućima. Takvim pametnim materijalima lakše se i jeftinije mogu dobivati višenamjenske tvorevine, to je kao robotika bez žica i motora, jednostavno već ugrađena u sam materijal - kazao je Tibbits.

Vrlo jednostavni jednodimenzionalni predmeti, kao naizgled obična plastična vrpca, u dodiru s vodom poprimaju dvodimenzionalni oblik, u ovom promotivnom slučaju formira se logo MIT-a, a dvodimenzionalni elementi programiranim utjecajima okoline upuštaju se u začuđujće trodimenzionalne izlete, gradeći se doista sami. Deus ex machina, uzviknuli nekoć jedni, a drugi im odgovorili ‘Heureka’. Izvorno 3D stvoreni predmeti bez problema se, recimo, u dodiru s vodom preobražuju u programirani oblik, pa će tako, kaže Tibbits, automobil bez problema prilagoditi svoju otpornost na vodu kad počne kiša, šalica za kavu upravo će žudjeti za vrućinom tek skuhane kave, a namještaj, isporučen u običnim plohama, uz neki će se poticaj iz uputa, sam pred očima vlasnika, složiti u željenu dimenziju i dizajnerski štih.

Daljnji razvojni korak podrazumijeva samogradnju novih formi u koje se jednostavni elementi slažu ugrađenom im logikom, a neki će specifični materijali svojom programiranom ‘samoorganizacijom’ obavljati i sasvim konkretne i učinkovite funkcije. Naprimjer, dodaje Tibbits, možete li zamisliti da vam u velikim vodovodnim sustavima neće trebati silne pumpe stanice, jer će vodovodne cijevi imati prilagodljiv kapacitet i ponašati se kao crijeva, imat će svoju peristaltiku kojom će vodu tlačiti u potrebnom smjeru! S nestrpljenjem se očekuje odgovor iz branše proizvođača pumpi i prateće opreme. Arhitekt koji čuči u Tibbitsu predviđa revoluciju u građevinarstvu koju će samoformiranjem i samogradnjom donijeti prefabricirani građevni elementi, s naglaskom na gradnju u nemogućim uvjetima kako na Zemlji, tako i u svemiru.

Za takvu gradnju već su razrađeni i pasivni mehanički moduli. Posebnim CAD-Nano softverom, kaže Tibbits, na toj će se molekularnoj razini moći kreirati svojstva ne samo fizičkih nego i biomaterijala. Time se uvode kategorije kao što su sintetska biologija, molekularni mikročipovi, nanorobotika, a raznim pasivnim pobudama - od vlage, tréšnje, magnetizma do sirovog udarca - potaknut će se željeni efekt promjene.

Naravno da ni vojska, a posebno Pentagon, ne ostaje po strani kad je riječ o ovakvim tehnologijama, odnosno možda je bolje pitati kako je Pentagon dopustio da saznanja o 4D tehnologiji izmigolje u javnost već u ovoj fazi. Vojska je, barem prema dostupnim detaljima, najbliža onome što vodi prema onim jezivim transformerima iz SF-a jer je zanima promjenjivost strukture raznih borbenih vozila, a tehnolgija promjenjivosti tkanina omogućuje kamuflažnu prilagodbu uniforme na okolinu, ali i da po potrebi bude vodonepropusna i vrlo vjerojatno otporna na pješadijsko streljivo.

U sadašnjoj fazi, ističu u tehnološkom benchmarkeru Stratasysu, različita svojstva materijala proizlaze iz njihove različito dizajnirane geometrije i uglavnom se oslanjaju na razliku u mogućnosti apsorpcije vode među materijalima unutar istog predmeta, čime se potiče proces samoformiranja u drugi oblik, pa je u tom slučaju voda aktivator energije sadržane u samom materijalu. U skoroj budućnosti, predviđaju Tibbits i Stratasys, unapređenjem tih tehnologija uspostavit će se proizvodnja s minimalnim utroškom energije, čime će se rušiti i mnoga sadašnja ograničenja u sferi humanosti, ekonomije i zaštite okoliša.

22. studeni 2024 10:35