NewsPeppermint

4D 프린팅 기술은 자신의 형태를 스스로 바꿀 수 있는 3D 구조를 만드는 기술을 말합니다.

오늘날 3D 프린팅 기술은 다양한 재료를 바탕으로 여러 가지 제품들을 만들어내는 데 쓰이고 있습니다. 플라스틱, 세라믹, 유리, 금속 그리고 초콜렛이나 살아있는 세포와 같은 재료들에도 적용되고 있습니다. 3D 프린팅은 기존의 프린터처럼 재료들을 잉크로 사용해 특정한 위치에 뿌리는 기술이지만, 기존의 프린터와 달리 이 재료를 3차원으로 쌓을 수 있는 기술을 말하며 이를 통해 3차원 입체를 만들어내게 됩니다.

“3D 프린터의 가격은 100만원 이하로 내려올 것이고, 산업뿐만 아니라 가정에서도 유용한 기술이 될 것입니다. 장난감, 가정용품과 가정용 도구 등을 집에서 만들 날이 올 것입니다.” 이번 연구의 저자인 MIT의 수학자 댄 라비브의 말입니다.

그리고 이 기술은 이제, 프린팅 된 후 자신의 형태를 바꿀 수 있는 4D 프린팅 기술로 발전했습니다.

18일, 사이언티픽리포트 지에는 서로 다른 재질을 가진 두 재료를 어떻게 3D 프린팅 할 수 있는지에 대한 연구가 실렸습니다. 한 재료는 딱딱한 플라스틱인 반면, 다른 재료는 물을 흡수했을 때 부피가 두 배가 되는 재료입니다. 그러나 미네소타의 3D 프린팅 회사인 스트라타시스가 개발한 이 재료가 구체적으로 무엇인지는 이들은 밝히지 않았습니다.

이들은 위의 두 재료로 폭이 약 40센티미터인 사각형 테를 만들었습니다. 그들이 이 테를 물에 넣었을 때 물을 흡수하는 물질은 관절처럼 작용해 이 테를 특정한 형태로 접고 늘였습니다. 이를 통해 이들은 매우 복잡한 기하학적 구조를 만들 수 있었습니다. 예를 들어, 이들은 물 밖에서는 “MIT”라는 글자의 형태를 띄고 있다가 물에 들어갔을 때에는 “SAL”(역주: “자기조립실험실Self Assembly Lab” 의 약자)이라는 글자로 바뀌는 입체를 만들었습니다.

“이 기술의 응용 가능성은 매우 넓습니다.” 예를 들어, 우리는 온도나 습도에 따라 형태가 바뀌는 가정용품을 생각할 수 있으며 환경에 따라 바뀌는 옷과 신발을 만들 수 있습니다.

그리고 의료용 인공장기에도 응용 가능합니다. 오늘날 3D 프린팅 기술은 인체내에 들어가는 인공장기를 만드는 데 쓰이고 있습니다. 이 장기들이 외부의 변화에 따라 형태를 바꿀 수 있다면 매우 다양한 일을 할 수 있습니다. 예를 들어 심장질환을 치료하기 위해 심장내에 설치되는 스텐트와 튜브에 이 기술을 적용할 수 있습니다.

이들은 이제 이 기술을 보다 다양한 크기의 제품에 시도하려 하고 있습니다. “지금 우리가 만들 수 있는 크기는 수 cm 크기입니다. 인체 내에 들어가기 위해서는 수십배에서 수백배 작은 크기를 만들어야 합니다. 가정용 제품을 만들기 위해서는 10배 정도 더 큰 크기로 만들어야 합니다.”

라비브는 이 기술이 더 발전하기 위해서는, 재료에 대한 연구가 더 필요하다고 말합니다. 예를 들어, 이들이 개발한 제품은 수십회의 접힘과 풀림을 겪은 뒤에는 점점 더 그 성질을 잃게 됩니다. 또, 물이 아닌 열이나 빛에 반응하는 물질을 개발하기 위한 노력 역시 필요합니다.

(라이브 사이언스)

원문 보기