Por que o exército dos EUA está investindo em impressão 4D?

Uma nova concessão do Escritório de Pesquisas do Exército dos EUA vai dividir US$ 855.000 entre três equipes que trabalham na chamada “impressão 4D”. Para os padrões de orçamento militar, isso é troco de pão – mas é um indício de um grande futuro para uma tecnologia que está no horizonte há anos.

Afinal, é a mesma tecnologia que o escritor Michael Ward comentou recentemente em um artigo sobre cientistas míopes desenvolvendo impressão 8D, 9D e 11D. Talvez por causa de seu nome, ou por ser muito incipiente, é difícil conseguir algo sobre o que os engenheiros querem dizer quando falam sobre a impressão 4D. Em sua essência, a “quarta dimensão” representa uma mudança – a impressão 4D se refere simplesmente a impressoras que criam objetos que podem se transformar ao longo do tempo e, em alguns casos, se auto-montar.

É por isso que o exército está tão interessado na tecnologia. Já sabemos que a Marinha dos EUA está testando a possibilidade de imprimir munição e drones em 3D a bordo dos navios. Parte do que está os impedindo – assim como impressoras 3D em geral – é o enigma da montagem. Você pode conseguir imprimir peças complexas em massa, mas precisa de horas de trabalho manual para montá-las. A impressão 4D visa desenvolver materiais e técnicas de impressão que eliminem esse problema da equação.

A montagem é apenas o começo: como os destinatários da concessão do exército explicam, os materiais da impressão 4D também serão projetados para se adaptarem a condições específicas durante missões. “Se você usar materiais com a capacidade de mudar suas propriedades ou formas múltiplas vezes, você não precisa criá-lo para um uso específico,” explicou Jennifer Lewis, professora de Harvard (uma das universidades destinatárias dos recursos, junto com a Universidade de Pittsburgh e a Universidade de Illinois), em um press release. “Em vez de construir um material estático, ou um que simplesmente muda a sua forma, estamos propondo o desenvolvimento de compostos adaptativos biomiméticos que reprogramam a forma, propriedade ou funcionalidade sob demanda, com base em estímulos externos”, disse Anna C. Balazs, professora de engenharia química da Universidade de Pittsburgh.

Pense em um material têxtil impresso em 3D que se adapte para camuflar um soldado em diferentes ambientes (ou escondê-lo da luz). Ou um metal que se adapte às condições ambientais para melhorar o desempenho de um tanque ou caminhão. Skylar Tibbits, líder do movimento de impressão 4D (que, como o Core77 destaca, foi deixada de lado nos recursos do exército), teve sorte ao imprimir materiais que respondem quando estão imersos em água – um pedaço plano de plástico, por exemplo, que se dobra e vira uma caixa, ou uma corrente flexível que morfa e vira uma estrutura rígida como visto no GIF no topo do post.

Agora extrapole o conceito considerando que temos décadas ainda para percorrer. Os militares podem criar abrigos que se montam sozinhos ao entrar em contato com um líquido, ou desenvolver pontes e estradas temporárias feita se de materiais que se expandem, e assim por diante. Pode ser fácil imaginar as possibilidades dos materiais inteligentes, mas ainda há um longo caminho entre o conceito e os exemplos reais deles. Essa nova concessão, mesmo que pequena, pode nos ajudar a chegar lá. [University of Pittsburgh via Core77]