Filaments 4D 

Filaments 4D

Le nom 4D fait référence à une quatrième dimension obtenue lors du post-traitement des pièces imprimées en 3D avec ces matériaux. Inspirée du principe d'auto-assemblage, l'impression 4D est le processus par lequel un objet imprimé en 3D est transformé en une structure différente sous l'influence d'un apport d'énergie externe, tel que la température, la lumière ou d'autres stimulus environnementaux.
Les filaments 4D disponibles sont de trois types :

• SMP ou polymères à mémoire de forme
• LCE ou élastomères de cristal liquide : comme ils contiennent des cristaux liquides sensibles à la chaleur, leur forme sera modifiée sous l'effet de la température
• Hydrogels : en raison de leur biocompatibilité, ces chaînes de polymères, formées principalement d'eau, sont destinées aux applications médicales

SMP

Polymères à mémoire de forme, qui restent rigides à température ambiante et offrent des propriétés particulières lorsqu'ils atteignent le point de transition vitreuse. Un exemple serait le TPU SMP de Convena : un 4D filament avec une composition à base de TPU (polyuréthane thermoplastique) qui permet un post-traitement permettant de modifier la forme des pièces imprimées en 3D. Grâce à sa composition spéciale et à la technologie SM, les pièces imprimées avec ce filament peuvent être modifiées manuellement, leur permettant d'acquérir une autre forme et de la conserver dans le temps.

Applications

Des tuyaux qui se réparent automatiquement lorsqu'ils se fissurent, des prothèses qui s'adaptent à la croissance ou des vêtements qui changent en fonction de l'environnement sont quelques-uns des exemples que nous pouvons obtenir grâce à 4D. Dans le secteur des transports, des entreprises telles que BMW (en collaboration avec le MIT) ont présenté un matériau qui change sous l'effet des impulsions d'air ; cela pourrait conduire à des roues capables de résoudre des problèmes tels que les crevaisons. L'industrie aéronautique n'est pas en reste, avec des composants qui réagissent à la pression atmosphérique ou des tissus pour les combinaisons spatiales capables de réfléchir la chaleur vers l'extérieur et de la conserver à l'intérieur . C'est peut-être dans le domaine de la médecine régénérative et de la fabrication de structures cellulaires que les applications sont les plus fascinantes. Dans ce cas, l'impression 4D offre la possibilité de créer des éléments sur mesure, intelligents et évolutifs ; comme des cellules qui s'adaptent au corps humain ou des dispositifs qui libèrent intelligemment des médicaments, au cas où le patient en aurait besoin.