كيف تعمل تقنية ال 4D؟

تخيّل أنّ الآلات والهياكل التي نستخدمها بشكل يوميّ بدءًا من رفوف المكتبات مرورًا بالمجمّعات السكنيّة يمكن أن تقوم بجمع نفسها بنفسها.
ستكون المواد المطبوعة رباعيّة الأبعاد قادرة على طي وتركيب نفسها بنفسها تمامًا كما تقوم النباتات التي تنمو في فيديو تقنيّة التصويرالمتقطّع بذلك، ولن نعود بحاجة لعدّة التركيب أو الرافعات بعد الآن.
ماذا لو استطعنا طباعة كائنات ذات أربعة أبعاد؟
حسنا ، من المؤكد أن كل شيء من الناحية الفنية هو رباعي الأبعاد، لكن في الحقيقة هناك 10 أبعاد أو أكثر وفقًا لعلماء الفيزياء، ولكننا نفكر بشكل أساسي في العالم المحيط بنا من حيث الطول والعرض والارتفاع. نحن نرى البعد الرابع وهو “الوقت” عدوّنا اللدود، ونبذل قصارى جهدنا لمقاومة تأثيره.
نحن نبني الجدران ونصمم الأنابيب ونستمر في إصلاحها مع الوقت لأن البناء يستغرق وقتًا ومالًا وجهدًا ولا نريد أن نفعل ذلك مرارًا وتكرارًا.
ولكن ماذا لو لم يكن الوقت عدوًّا لنا في هذا المجال؟
تخيّل أنّ الأبنية تستطيع تفكيك نفسها بنفسها كتقنيّة طيّ الورق مثلًا. تخيل أن الجدران تستطيع ثني نفسها أو التماسك استجابة لأحمال متحركة، أو أن تستطيع الأنابيب تغيير شكلها ليتناسب مع تدفق المياه المتفاوت أو لضخ المياه تمامًا كالجهاز الهضمي، أو أن تستطيع من خلال هذه التقنيّة التحكم في تركيب الحجارة 4D أيضًا.
سوف تغير الطباعة رباعية الأبعاد فكرة التصنيع بالكامل. يمكن للشركات طباعة الملاجئ والآلات والأدوات ثم تعبئتها وشحنها عند الحاجة إلى مناطق الكوارث أو إعدادها حتّى تكون مناسبة لبيئات معادية مثل الفضاء أو قاع المحيط إذا استطاع الباحثون والمصنعون الوصول إلى هذه النتيجة.
نحتاج هذا التطبيق بشكل خاص في الظروف البيئية الضارة بحيث تقوم بإحداث تغييرات في شكل الأشياء وخصائصها بشكل متكرر.
تكمن الفيزياء الأساسية والكيمياء والهندسة وراء معظم العمليات الطبيعية، كتغير شكل شعرك عند هبوب العواصف بسبب الماء الذي يحمله الهواء مما يؤدي إلى تكوين بروتينات الكيراتين لتشكل نسبة عالية من روابط الهيدروجين مما يؤدي إلى طيّها بدلاً من التمدد، أو أن يأخذ الكرسي القابل للنفخ شكلًا متوقعًا في الهواء لأن لأقسامه خصائص مختلفة.
لا تتطلب الأجهزة رباعية الأبعاد أن يقوم البشر ببنائها ، كما أنّها ليست روبوتات بحاجة إلى رقاقات ميكروية وأدوات أخرى للعمل. إنّ “البرمجة” الوحيدة لهذه الأجهزة هي الهندسة والفيزياء والكيمياء المدمجة في هياكلها.