لم يكد العالم ينتهي من تطوّر الطباعة إلى هيئتها الثلاثية حتى سارع العلماء بتقديم تقنية الطباعة الرباعية، نعم ما تقرأه صحيحاً، فقد توصّل العلماء إلى هياكل مطبوعة بتقنية الطباعة رباعية الأبعاد والتي يتغير أشكالها من شكل لآخر والتي من المتوقع أن تفتح مجالات عديدة في عمليات الجراحة وغيرها.
في الوقت الحاضر، تسمح الطباعة ثلاثية الأبعاد بإنشاء العديد من المواد منها البلاستيك، السيراميك، الزجاج، المعادن والمكونات الأخرى كالشيكولاتة والخلايا الحيّة، تعمل عن طريق استنساخ طبقات بنفس الشكل من المواد على أي هيئة تريدها من خلال طبقات مسطحة فوق بعضها البعض لإتمام بناء الهيكل الثلاثي.
الآن، يبادر العلماء بقولهم أن الطباعة ثلاثية الأبعاد لا تعمل على نطاق واسع ولابد لنا من الطباعة رباعية الأبعاد والتي يُمكن تغيير منتجاتها بعد الطباعة وستوفر تلك المنتجات انسيابية ومرونة كبيرة جدا.
كيف سيتم الاستفادة من التقنية؟
هناك العديد من الهياكل والأعمال الشاقة التي تتم يومياً فوق وتحت الأرض من أدوات وأجهزة وغيرها لنأخذ مثلاً الأنابيب البلاستيكية، يتم تزويد المناطق السكانية أو الصناعية بالأنابيب البلاستيكية التي تمر تحت الأرض ولكنها تعمل ضمن طاقة استيعاب معينة ولتغير العوامل البيئية المحيطة وتزايد الطلب والاستخدام تقع هناك مشكلة مستقبلية وهي عدم قدرتها على الاستيعاب، وأنت هنا أمام حلّين لا ثالث لهما، إما أن تستبدلها بأكبر منها قليلاً أو تنتظر حتى تنفجر وستقوم بتغييرها أيضاً، لكن ماذا لو كانت هناك قدرة للأنبوبة البلاستيكية تسمح لها بالتمدد حسب الحاجة وذلك من خلال مواد تبني نفسها بنفسها بفعل عوامل محيطة
من وراء تلك تقنية الطباعة رباعية الأبعاد ؟
يقوم فريق بحثي من علماء دراسة المواد على تقديم التقنية وذلك بالسماح لمواد متعددة أن تندمج معاً ويتغير شكلها وفقاً للظروف التي يتطلبها الأمر وكأنها أعضاء مفصلية وذلك بإدارة جنيفر لويس أحد علماء المواد بجامعة هارفارد.
أراد الفريق إنشاء هياكل مطبوعة بطريقة رباعية بأكثر من نوع من المواد مستلهمين ذلك من الطبيعة المحيطة بهم وكيف أن الأغصان تستجيب للعوامل الطبيعية كالضوء، الحرارة واللمس، وقد برهنت ذلك لويس بمثال حي لشجرة الصنوبر التي تتمدد أوراقها وتنكمش بناء على درجة الماء.
صورة توضّح نموذج مطبوع بتقنية الطباعة رباعية الأبعاد يتغير طبقاً لدرجة حساسيته للماء
تتكون النباتات المطبوعة تلك من ألياف من مادة تعرف بإسم “السليلوز” وقد قامت جينيفر بإنشاء هياكل ثلاثية الأبعاد مصنعة من تلك الألياف التي تتجزأ إلى قطع صغيرة لينة، والتي يُصنع منها العدسات اللاصقة الليّنة وتتضخم عند وجودها بالماء.
يُمكن للباحثين التحكّم في الإتجاهات التي تتوجّه إليها الهياكل المطبوعة عند تمددها وبهذه الطريقة يتم تتبع الهياكل عند تمددها بالماء، وهي نفس طريقة النباتات عند التعامل مع السوائل بداخلها ويُمكن للعلماء استخدام تلك الألياف القابلة للتمدد لتغيير أشكال الكائنات.
أشار الباحثون إلى أنهم سيتمكنون من بناء هياكل أكثر تعقيداً وذلك باستخدام الهلاميات المائية التي تتفاعل مع عوامل أخرى مثل الضوء، الحرارة والحموضة واستبدال ألياف السليلوز بقضبان أخرى صلبة مثل قضبان توصيل الكهرباء.
يمكنك مشاهدة المقطع التالي للتعرف على شرح مفصل للتقنية من خلال أحد محاضرات تيد الشهيرة:
المصدر
www.arageek.com
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة مرتجى العامري
