4D-Printing: 3D-Druck + Zeit = 4D-Druck

Objekte aus dem 3D-Drucker, die sich später selbst unter bestimmten Vorgaben weiterentwickeln - das ist das Konzept des MIT-Wissenschaftlers Skylar Tibbits. Per 4D-Printing sollen sich künftig beispielsweise Möbel aufbauen lassen.

Artikel veröffentlicht am 28. Februar 2013, 17:08 Uhr, Werner Pluta

4D-Druck: Suche nach Anwendungen und Produkten (Bild: MIT/Stratasys)

Der 3D-Druck hat noch lange nicht jedermann erreicht, da kommt ein US-Wissenschaftler schon mit dem nächsten Schritt: dem 4D-Druck.

4D-Printing nennt Skylar Tibbits vom Massachusetts Institute of Technology sein Konzept, das er auf der TED-Konferenz vorgestellt hat, die derzeit in Long Beach im US-Bundesstaat Kalifornien stattfindet.

Das Neue nach dem Druck

Als vierte Dimension gilt die Zeit, und genau darauf setzt Tibbits: "Wir schlagen vor, dass die vierte Dimension die Zeit ist und dass sich statische Objekte im Laufe der Zeit umformen und sich anpassen", sagte er der BBC.

Die Objekte werden aus mehreren Materialien in einem 3D-Drucker aufgebaut - aus einem herkömmlichen Kunststoff und aus einem Material, das unter bestimmten Bedingungen seine Form ändert - in diesem Fall ist das der Kontakt mit Wasser, das als Energiequelle dient.

Das Neue nach dem Druck

Das 3D-Drucken sei nichts Neues, sagte Tibbits. Neu sei das, was danach geschehe: Werde das intelligente Material nass, dehne es sich aus und falte das Objekt in seine neue Form. "Das starre Material wird zu einer Struktur und die andere Lage ist die Kraft, die jene biegen und drehen kann", erklärte Tibbits.

Auf diese Weise ließen sich die unterschiedlichsten Gegenstände aufbauen, sagte Tibbits. Sich selbst entfaltende Wasserrohre könnten beispielsweise günstiger verlegt werden, als es heute der Fall sei. Sie könnten möglicherweise sogar so beschaffen sein, dass sie Wellen erzeugten, wenn sie mit Wasser in Berührung kämen und so das Wasser transportierten. Eine andere Möglichkeit sei, per 4D-Druck Möbel zu konstruieren, die sich dann beim Käufer zu Hause selbst zusammensetzten.

Wasser, Wärme, Vibration, Schall

Das Ganze steht noch am Anfang: "Wir suchen nach Anwendungen und Produkten, die ohne solche Materialien nicht möglich wären", gibt Tibbits zu. Wasser sei auch nicht die einzige denkbare Energiequelle: "Wir könnten Wärme, Vibrationen oder Schall nehmen."

Tibbits wird ein eigenes 4D-Printing-Institut am MIT einrichten, das Self Assembly Lab. Er arbeitet zudem mit dem 3D-Druckerhersteller Stratasys zusammen. Weiterer Partner ist Autodesk. Gemeinsam mit dem Softwareunternehmen will Tibbits ein Programm entwickeln, mit dem sich 4D-Designs erstellen lassen.