Purpose: The objective of this research paper is to compile a list of key moisture-sensitive smart materials used in 4D printing. These materials have applications in various fields, including industrial and medical, and the list can be used as a reference for creating 4D-printed sensors and actuators. Design/methodology/approach: The smart materials used in 4D printing are discussed, and a description of each material is given, including its principle, applications and areas of use. Findings: We have discovered a large number of different materials that are sensitive to moisture and have identified those that are most essential for use in 4D printing. Research limitations/implications: According to the results of this research, the moisture-sensitive materials used in 4D printing have very limited use and application, and the majority of these materials are still in the research and development stage. Originality/value: This review article provides researchers interested in using smart materials to exploit 4D printing in the industrial and medical fields, as well as in many other disciplines, with a means to identify the most widely used and prevalent moisture-sensitive materials.
The objective of this paper is to show a designing process for actuators that utilizes shape-memory materials. Analytical studies are carried out to design a dot actuator to be used in an electronic Braille display. Shape-memory materials are a relatively new group of smart materials that exhibit the transformation of their internal structures in solid state phases resulting from external mechanical or thermal excitation. This unique property shows up as three phenomena: one- and two-way memory effects as well as superelasticity, which all significantly influence the change of both the mateńal properties and geometry. Hence, shape-memory mateńals are used as actuators effectively controlled by the above-mentioned types of excitation. The work presents the design guidelines for a proposed technical solution as well as the phenomenon utilized in the elaborated model of the actuator. The authors derived the mathematical descriptions for the proposed design configuration and an example of the calculations is shown. Moreover, the characteristics of the elaborated configuration are also discussed, taking into account the range of application areas.
PL
W artykule przedstawiono proces projektowania siłowników zbudowanych z materiałów z pamięcią kształtu z zastosowaniem metod analitycznych na przykładzie członu wykonawczego punktu Braille'a stosowanego w elektronicznych wyświetlaczach alfabetu Braille'a. Materiały z pamięcią kształtu są stosunkowo nową grupą materiałów inteligentnych, które charakteryzują się przebudową struktury wewnętrznej w fazach stałych na skutek zewnętrznego wymuszenia mechanicznego lub termicznego. Ta szczególna własność widoczna jest w trzech zjawiskach: jednokierunkowego oraz dwukierunkowego efektu pamięci kształtu oraz supersprężystości, które istotnie wpływają na zmianę wartości parametrów materiałowych oraz geometrię. W efekcie materiały z pamięcią kształtu znajdują zastosowanie jako napędy w członach wykonawczych, w których skok siłownika jest funkcją jednego z wyżej wymienionych wymuszeń. W artykule przedstawiono założenia projektowe zaproponowanego rozwiązania technicznego oraz omówiono zjawisko wykorzystywane w opracowanym modelu. Autorzy wyprowadzili odpowiednie zależności ilościowe dla przyjętej konfiguracji siłownika, których użycie zaprezentowano na przykładzie obliczeniowym. Poddano dyskusji charakterystyki zaproponowanej konfiguracji projektowej, z uwzględnieniem obszaru jej zastosowania.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.