IBM Verkrijgt Patentering voor Innovatieve 4D-Printtechnologie
IBM heeft een nieuwe patentaanvraag in de Verenigde Staten goedgekeurd voor een innovatieve technologie op het gebied van 4D-printen, die is ontworpen om micropartikels te verplaatsen met behulp van slimme materialen. Volgens de documentatie van het U.S. Patent and Trademark Office (USPTO) zijn deze materialen samengesteld uit afwijkingen met geheugeneigenschappen of polymeren die kunnen reageren op externe prikkels zoals temperatuur, licht, magnetisme of elektrische stromen.
Dit technologische vooruitgang stelt slimme materialen in staat om, na vervorming, terug te keren naar hun oorspronkelijke staat, waardoor hun mobiliteit wordt vergemakkelijkt bij het verplaatsen van microscopisch kleine deeltjes die met traditionele methoden onmogelijk zijn te hanteren.
Hoe Werkt de 4D-Printtechnologie van IBM?
Het proces begint wanneer de gebruiker de transportroute vaststelt en de omgevingsomstandigheden definieert, samen met de kenmerken van het object dat moet worden verplaatst, zoals grootte, vorm, gewicht en samenstelling. Vervolgens past een machine learning-algoritme de juiste prikkel toe om beweging in het slimme materiaal te genereren.
Afhankelijk van de situatie kan deze prikkel warmte, licht of een andere externe factor zijn die verschillende secties van het 4D-materiaal activeert, wat een kettingreactie veroorzaakt die de micropartikels in beweging zet. Gedurende de rit houdt het kunstmatige-intelligentiesysteem het materiaal in de gaten op zoek naar afwijkingen of blokkades in de vastgestelde route. Als er een obstakel wordt gedetecteerd, past het systeem de route automatisch aan zonder menselijke tussenkomst. Zodra de micropartikel zijn bestemming bereikt, wordt de externe prikkel gedeactiveerd en wordt de lading vrijgegeven.
Toepassingen in Geneeskunde en Industrie
Deze technologie is in staat om deeltjes met een diameter van 1 tot 100 micrometer te transporteren, wat nieuwe mogelijkheden opent in verschillende sectoren. In de geneeskunde zou het kunnen worden gebruikt om geneesmiddelen rechtstreeks aan specifieke cellen toe te dienen via de bloedbaan of het spijsverteringskanaal, waardoor de precisie van behandelingen verbetert en bijwerkingen worden verminderd.
In de industriesector zou 4D-printen de fabricage van micro-elektronica kunnen revolutioneren, waardoor de manipulatie van componenten op microscopische schaal wordt vergemakkelijkt en zelfs de productieprocessen in de halfgeleiderindustrie kunnen worden geoptimaliseerd.
De Evolutie van 4D-Printen
4D-printen is een evolutie van 3D-printen, waarbij het gebruikte materiaal niet alleen wordt gevormd in een driedimensionale structuur, maar ook actief reageert op externe prikkels. Dit concept doet denken aan het gedrag van eencellige organismen die zich kunnen voortbewegen door chemische reacties in hun celmembraan.
Met deze nieuwe patentaanvraag zet IBM een belangrijke stap in de samensmelting van geavanceerde productie, kunstmatige intelligentie en nanotechnologie, en opent het de weg naar innovaties in de geneeskunde, micro-engineering en andere gebieden die een nauwkeurige manipulatie van microscopische deeltjes vereisen.
Bron: Tom’s Hardware en Patenten.