4D 프린팅이란? 4D printing explained: How it differs from 3D printing and where it could go next

4D printing explained: How it differs from 3D printing and where it could go next

What if a 3D-printed object could reshape itself when its environment changed?

Imagine printing an object that does not remain exactly as it came out of the printer. Expose it to heat, water, light, or another trigger, and it could bend, fold, expand, or otherwise change its shape.

https://interestingengineering.com/science/4d-printing-explained-how-it-differs-from-3d-printing

https://www.tonergiant.co.uk/blog/2017/12/4d-printing/

4D 프린팅 설명: 3D 프린팅과의 차이점과 향후 전망

주변 환경에 반응하고 시간이 지남에 따라 변화

형태 변화 없이 본래의 기능 수행

3D 프린터로 제작된 물체가 주변 환경 변화에 따라 형태를 바꿀 수 있다면 어떨까요?

프린터에서 출력된 물체가 처음 모습 그대로 유지되지 않는다고 상상해 보세요. 열, 물, 빛 또는 다른 자극에 노출되면 휘어지거나, 접히거나, 늘어나거나, 모양이 변형될 수 있습니다.

이것이 바로 4D 프린팅의 기본 아이디어입니다 . 3D 프린팅을 기반으로 완성된 물체에 특별한 기능을 더한 것인데, 바로 주변 환경에 반응하고 시간이 지남에 따라 변화할 수 있는 능력입니다.

이 개념은 건축가이자 컴퓨터 과학자인 스카일러 티비츠가 2013년에 널리 알렸습니다. 10여 년이 지난 지금, 연구자들은 이 아이디어를 유용한 엔지니어링 시스템으로 구현할 수 있는 더욱 정교한 소재와 인쇄 기술을 개발하고 있습니다.

그렇다면 4D 프린팅이란 정확히 무엇일까?

기존의 3D 프린팅 방식은 디지털 디자인에 따라 재료를 층층이 쌓거나 굳혀 물리적인 물체를 제작하는 방식입니다. 이렇게 제작된 물체는 일반적으로 고정된 형태를 가지며, 근본적인 형태 변화 없이 본래의 기능을 수행합니다.

https://bizmasterz.com/additive-manufacturing-and-the-rise-of-3d-and-4d-printing

4D 프린팅은 유사한 적층 제조 방식을 기반으로 하지만, 출력된 구조물에는 프로그래밍 가능하고 자극에 반응하는 소재가 포함되어 있습니다. 이러한 소재는 온도, 습도, 빛, pH 변화, 자기장 또는 전기 자극과 같은 자극에 반응하도록 설계할 수 있습니다.

재료 자체와 구조를 인쇄하는 방식에 반응을 설계에 반영함으로써, 평평하거나 콤팩트한 물체가 미리 정해진 형태로 변형될 수 있도록 할 수 있습니다. 여기서 중요한 것은 "네 번째 차원"이 시간이라는 점입니다. 이는 엔지니어들이 공간적 차원을 하나 더 가진 물체를 인쇄한다는 의미가 아닙니다.

https://youtu.be/3DE86HGAy30