Agora as Impressoras 4D (NT024)
Já estamos começando a ficar acostumados com a ideia das impressoras 3D fabricando objetos em nossas casas e em pequenas manufatoras, possibilitando assim a criação de produtos diferenciados e coisas que possam estar apenas na nossa imaginação. Na verdade a tecnologia 3D já está possibilitando o acesso a todos a essas impressoras, que já podem ser adquiridas no exterior por menos de 1 000 dólares. Mas, e se agora falarmos em impressoras 4D. O que pensar? O que é isso? Veja nesta artigo, como essa nova tecnologia pode ser ainda mais revolucionária do que qualquer coisas que temos até agora.
Nosso universo tem 3 dimensões "visíveis", o que quer dizer que existem as coisas que têm apenas comprimento (unidimensionais), comprimento e largura (bidimensionais) e comprimento, largura e altura (tridimensionais).
Assim, no nosso universo, podemos indicar a posição de qualquer objeto usando de 1 a 3 coordenadas, e pronto.
Isso nos leva às impressoras comuns que trabalham numa superfície bidimensional que é a folha de papel. Evoluindo, a tecnologia nos trouxe as impressoras 3D que podem imprimir objetos nas três dimensões, ou seja, objetos que possuem comprimento, largura e altura.
No entanto, algo mais está chegando, recebendo o nome de impressão 4D e que promete revolucionar novamente os conceitos que temos da tecnologia.
A impressão 4D
A ideia básica da impressão 3D é usar materiais que resultem em estruturas sólidas com formatos pré-definidos por um programa.
Fazemos coisas como sapatos, objetos de decoração, bustos, enfeites, joias e coisas desse tipo. No entanto, há mais para ser feito e essa é a ideia da impressão 4D.
Na nossa seção de robótica e mecatrônica já tratamos das ligas com memória de forma ou shape memory alloys, abreviadamente SMAs (veja MEC019).
Essas ligas podem resultar em fios que mudam de comprimento quando percorridas por uma corrente e isso não se deve à dilatação por aquecimento.
Trata-se de uma propriedade intrínseca do material que possibilita a elaboração dos chamados "músculos elétricos", ou seja, é possível dotar um robô de movimento por um fio que se dilata e contrai ao comando de uma corrente (figura 1).
Braço robótico usando uma SMA
Também existe nessa categoria de substâncias com propriedades elétricas diferentes os polímeros eletroativos. São substâncias que também mudam de forma a partir de estímulos elétricos.
Pois bem, partindo da possibilidade de se usar substâncias desse tipo na moldagem de objetos por uma impressora 3D chegamos a algo diferente.
Podemos moldar um objeto que tenha 3 dimensões, mas que possa mudar seu formato, ou seja, essas dimensões a partir de estímulos elétricos, ou seja, ele poderia ser tratado como se tivesse uma dimensão adicional que pode mudar a partir de estímulos externos.
Por exemplo, pode-se moldar numa impressora um sapato, como hoje já se faz, mas com um material que pode se adaptar aos pés da pessoa, mudando de forma a partir de informações de sensores.
Impressora 3D "imprimindo" um par de sapatos
Novos materiais já estão sendo pesquisados nos laboratórios do MIT e eles envolvem um novo conceitos que seria a possibilidade de termos objetos que se auto-modelam, ou coisas que façam coisas (ToT – ou Things to Things – já que esse tipo de termo está em moda).
Por exemplo, a abordagem do MIT consiste em se usar um material rígido em conjunto com um material que seja 200% expansível de modo que poderiam, por exemplo, ser criadas roupas que se ajustam ao corpo e que poderiam ser fabricadas por impressoras...
Outro tipo de material muda de forma em contato com a água, podendo se transformar numa estrutura diferente. No filme no link abaixo temos uma impressão 4D com material que muda de forma em contato com a água formando um cubo perfeito. https://www.youtube.com/watch?v=-B-Bnm_IUts
E, essa nova tecnologia nos leva a um novo tema tecnológico, que pode ser agregado ao popular IoT, assim como o ToT, IoS de que falaremos em outros artigos. Trata-se do IoP ou Internet of People (o termo já começa a aparecer).
Implantes envolvendo chips, objetos e conexão eventual à internet com as mais diversas finalidade.
Documento da Internet associa a possibilidade de se criar objetos moldáveis implantáveis com finalidades médicas. Para esta finalidade já existem inúmeras pesquisas no sentido de se criar materiais biocompatíveis, ou seja, materiais que, além das propriedades que vimos e que poderiam ser criados por impressoras 4D também poderiam ser implantados, não sofrendo problemas d erejeição.
Por exemplo, numa cirurgia cardíaca, o implante (um estender cardíacos) só se expandiria depois de implantado, em contato com o sangue.
Indo além, poderiam ser criados dispositivos implantáveis com estes materiais que seriam controlados a partir de sinais externos emitidos sem fio, pelo celular, por exemplo, em determinadas circunstâncias. E isso não é válido apenas para os humanos.
Também, novamente podemos falar em IoB (Internet of Beings ou Internet dos Seres Vivos) em que tais implantes poderiam se estender a animais domésticos e muito mais...