تعمل عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة على ترسيخ الكائنات بأشعة الضوء

طور باحثون في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، طابعة ثلاثية الأبعاد جديدة تستخدم راتينا خاصًا حساسًا للضوء يتحول إلى أجسام في غضون دقائق. أطلق الباحثون على أجهزتهم اسم “Replicator” على اسم جهاز Star Trek الذي يجسد أي شيء عند الطلب.

تخلق عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة هذه هياكل كاملة عن طريق تسليط الضوء على مادة الراتنجات التي تتصلب على الفور تقريبًا. من ناحية أخرى، فإن طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد المعتادة تخلق قطعًا عن طريق إيداع أنواع مختلفة من المواد طبقة تلو الأخرى.

فرص تصنيع جديدة

تسمح هذه العملية الجديدة بفرص تصنيع مختلفة مثل إضافة مقبض إلى عمود مفك البراغي المعدني عن طريق غرق مفك البراغي في الراتنجات. قد تكافح طابعة ثلاثية الأبعاد تقليدية أخرى للقيام بذلك على سبيل المثال. علاوة على ذلك، يمكنه أيضًا إنشاء كائنات أكثر سلاسة ومرونة وأكثر تعقيدًا. قال الباحثون إن التكنولوجيا يمكن أن يكون لها إمكانات كبيرة في المجالات الطبية، خاصة عند الحاجة إلى الأجزاء الشفافة.

قال هايدن تايلور، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية بجامعة كاليفورنيا، بيركلي: ” أعتقد أن هذا هو الطريق إلى القدرة على تخصيص الأشياء بشكل أكبر، سواء كانت أطرافًا صناعية أو أحذية ركض”. ويضيف، ” حقيقة أنه يمكنك أخذ مكون معدني أو شيء من عملية تصنيع أخرى وإضافة هندسة قابلة للتخصيص، أعتقد أن ذلك قد يغير طريقة تصميم المنتجات “.

كيف تعمل التقنية؟

حتى الطابعات ثلاثية الأبعاد الأخرى التي تستخدم تقنيات تستند إلى الضوء ينتهي بها الأمر ببناء كائن طبقة. ومع ذلك، قمنا بتغطية أخبار تقنية جديدة قادمة من جامعة ميتشغان والتي وعدت بتصنيع سريع للغاية على نطاق صغير. في الواقع، قدروا أن أسلوبهم أسرع 100 مرة من الطرق الأخرى. كانت طريقتهم مختلفة قليلاً عن تلك القادمة من جامعة كاليفورنيا، بيركلي. جمدت الراتين سائل باستخدام مصباحين للتحكم في مكان تصلب الراتين ومكان بقاءه سائلاً.

في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، استخدم الباحثون أسطوانة دوارة مملوءة برأتني حساس للضوء يتجمد عند تعرضه لعتبة معينة من الضوء. بعد ذلك، قاموا بإسقاط أنماط من الضوء من خلال جهاز عرض كان يعرض بشكل أساسي شكل الكائن الذي يريدون طباعته ثلاثية الأبعاد.

” بشكل أساسي، لديك جهاز عرض فيديو جاهز للاستخدام، أحضرته من المنزل، ثم تقوم بتوصيله بجهاز كمبيوتر محمول واستخدامه لعرض سلسلة من الصور المحسوبة، بينما يقوم المحرك بتشغيل أسطوانة قال هايدن تايلور: ” من الواضح أن هناك الكثير من التفاصيل الدقيقة – كيف تصنع الراتين، وقبل كل شيء، كيف تحسب الصور التي سيتم عرضها، لكن العائق الذي يحول دون إنشاء نسخة بسيطة جدًا من هذه الأداة ليس مرتفعًا. “

مستوحى من عكس التصوير المقطعي المحوسب

استخدم باحثو جامعة كاليفورنيا في بيركلي تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة لإنشاء نموذج لـ “المفكر” لرودين. مصدر الصورة: ستيفن مكناسي

كما يشرح تايلور، كانت تقنيتهم ​​مستوحاة من التصوير المقطعي المحوسب. في الواقع، تُسقط الأشعة المقطعية معظم الوقت من الأشعة السينية في الجسم من جميع الزوايا المختلفة وتكشف الأنماط هندسة الكائن. ” لقد عكسنا هذا المبدأ بشكل أساسي، فنحن نحاول إنشاء كائن بدلاً من قياس شيء ما، ولكن في الواقع يمكن ترجمة الكثير من النظرية الأساسية التي تمكننا من القيام بذلك من النظرية التي تقوم عليها التصوير المقطعي المحوسب y.”

أخيرًا، كان عليهم استخدام سائل لا يتصلب حتى عند مرور بعض أشعة الضوء خلاله. كان على الباحثين استخدام راتينج ثلاثي الأبعاد مكون من بوليمرات سائلة ممزوجة بجزيئات حساسة للضوء وأكسجين مذاب مثالي لهذه العملية. يمكن إعادة تدوير الراتين غير المستخدم بنسبة 100٪ عن طريق تسخينه في جو من الأكسجين.

المصدر: 3dnatives

قد يهمك:

طباعة استكرات لاصقة
طباعة أكياس
طباعة أوراق رسمية
عمل أختام
طباعة فواتير
طباعة سندات
طباعة بنر
طباعة ستاند
طباعة لوحات اكريليك

تاق جلد