Molekularno samoskalapanje, gde se molekuli sami pozicioniraju u definisanim aranžmanima, je uobičajena pojava u biološkim sistemima i nanotehnologiji. Međutim, istraživači sa Masačusets instituta za tehnologiju (MIT) rade na takozvanoj tehnologiji „4D štampanja“ koja ima za cilj da dovede taj proces na makro nivou, omogućavajući programiranje 3D štampanih materijala kako bi se samostalno sastavili u predefinisane oblike i strukture. Zamislite da kupite razmontiran nameštaj, donesete ga kući i uživate u kafi dok gledate kako se sam sklapa.
Ovog meseca, Skajlar Tibits (Skylar Tibbits), direktor MIT laboratorije Self-Assembly, proglašen je jednim od šest dobitnika Arhitektonske lige za zajedničko istraživanje programabilnih materijala. 4D štampani proces (gde je 4 dimenzija samo-montaža vremenom) podrazumeva korišćenje materijala koji menjaju oblik kao odgovor na kretanja ili faktore sredine, kao što je prusustvo vode, vazduha i/ili temperaturnih promena.
Tehnologija ima potecijal da promeni lice izgradnje i proizvodnje i mogli bi da olakša gradnju u ekstremnim okruženjima (uključujući u svemiru ili drugim planetama) gde je izgradnja opasna ili skupa.
Tibits pokazuje proces u ovom video snimku ispod prilikom TED govora, gde se samosklapajuća nit koja je 3D štampana pomoću „pametnih“ materijala razvijenih od strane kompanije Stratasys skuplja u logotip MIT kada se položi u vodu, dok se druga skuplja u kocku. Smatra se da je ovo prvi put da je program transformacije direktno ugrađen u sam materijal.
Tibits potvrđuje da kako bi se primenilo 4D štampanje na makro nivou, morate da kombinujete prave materijale i geometriju sa čvrsto spojenim izvorom energije, projektujući materijalne interakcije koje omogućavaju transformaciju. Za sam proces projektovanja, laboratorija Self-Assembly koristi novi Autodesk-ov softver nazvan Project Cyborg, koji im omogućava da simuliraju kako i kada se razne komponente slažu na nano i makro nivou.
Prema Tibitsu, pored pružanja mogućnosti da ugradite programe menjanja oblika u neelektronske materijale, tehnologija se takođe može uvesti kod materijala koji bi mogli da obavljaju računarske funkcije na nano nivou.
MIT laboratorija Self-Assembly veruje da tehnologija ima potencijal da revolucionalizuje razne oblaste, uključujući „biologiju, nauku o materijalima, softver, robotiku, proizvodnju, transport, infrastrukturu, građevinarstvo, umetnost, pa čak i istraživanje svemira“.
