nieuws

Shapeshifting zet 2D om in 3D

Publicatie

9 nov 2017

Categorie

iMaintain

Soort

nieuws

Tags

3D-printen, shapeshifting, TU Delft

Platte structuren printen die zichzelf tot driedimensionale constructies kunnen vouwen. Onderzoekers aan de TU Delft hebben hier een manier voor gevonden met behulp van origami-techniek en 3D-printing. De constructies kunnen zichzelf volgens een vooraf geplande volgorde opbouwen, zodat sommige delen eerder samentrekken dan andere. Er wordt gebruik gemaakt van een normale 3D-printer en printmateriaal dat overal verkrijgbaar is.

Professor Amir A. Zadpoor van de TU Delft heeft zich in de afgelopen jaren ontwikkeld tot een soort origamimeester. Zijn team combineert de traditionele Japanse papiervouwkunst met moderne 3D-printtechnologie om constructies te maken die zichzelf kunnen oprollen, draaien, plooien en vouwen tot 3D-objecten.

3D-printen

Meestal komt er veel handwerk kijken bij shape-shifting, zoals de techniek ook wel wordt genoemd. En het materiaal dat onderzoekers hier doorgaans voor inzetten is duur en niet overal verkrijgbaar. Maar in dit recente project heeft het team van Zadpoor een Ultimaker gebruikt, een van de populairste 3D-printers, en PLA, het meest gebruikte printmateriaal. De kosten hiervoor zijn niet hoog. Het proces is bovendien volledig geautomatiseerd.

Vormen

‘Voor het maken van complexe vormen moeten sommige delen eerder worden gevouwen dan andere’, legt Zadpoor uit. ‘Daarom moesten we vertragingen programmeren in het materiaal. Dit heet sequential shape-shifting.’ Het team van Zadpoor is hierin geslaagd door tijdens het printen het materiaal op bepaalde plekken uit te rekken. En het uitrekken wordt in het materiaal als geheugen opgeslagen. Wanneer de temperatuur wordt verhoogd, wordt het geheugen geactiveerd en wil het materiaal terugkeren in de oorspronkelijke toestand. Door ook de dikte en de rangschikking van de vezels in het materiaal af te wisselen, wisten de onderzoekers tweedimensionale structuren te maken die sequentieel van vorm veranderen.

Toepassingen shapeshifting

Door deze gecombineerde aanpak van origami en 3D-printen kunnen onder andere betere botimplantaten worden gemaakt. Maar het team denkt dat de shapeshifting-technologie op den duur ook tot andere ontwikkelingen kan leiden. Zoals bijvoorbeeld geprinte elektronica; met deze techniek zou geprinte 2D-elektronica in een 3D-vorm kunnen worden verwerkt. En het team ziet ook mogelijkheden voor meubels. Zadpoor: ‘Je koopt bij IKEA een 2D-plaat. Thuis pak je deze uit en pas je een bepaalde prikkel toe, waarna de plaat vanzelf een gebruiksklaar meubelstuk wordt.’

shapeshifting

Bron: TU Delft

iMaintain 6, 2019

2 juli 2019

Prestatiemanagement
iMaintain Prestatiemanagement 2019: Creating Value

Wanneer 2 Oct 2019
Locatie Oranjerie Hydepark, Hydeparklaan 10, 3941 ZJ Doorn