يتم بالفعل استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بطرق مذهلة في جميع أنحاء العالم. من الطباعة الحيوية إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد في البناء، يبدو أن تطبيقات التصنيع الإضافي لا حدود لها تقريبًا. الآن، وجد فريق من المهندسين والعلماء من كلية هارفارد جون إيه بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية (SEAS) استخدامًا آخر ممكنًا. لقد طوروا جهازًا بسيطًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد يزعمون أنه يمكن استخدامه لتضفير خيوط يبلغ قطرها ميكرو مترا واحدًا فقط. قد يمهد هذا الطريق لإنشاء هوائيات للوصول إلى نطاقات تردد أعلى وأعلى للجيل القادم من الهواتف والأجهزة اللاسلكية.
على الرغم من أن الهواتف المحمولة كانت موجودة فقط منذ أوائل السبعينيات WIFI منذ أواخر التسعينيات، فقد أدت مطالب سكاننا المعولين والمتصلين بالإنترنت بشكل متزايد إلى تطورات سريعة في التكنولوجيا. WIFI على سبيل المثال أصبح أكثر قوة وأسرع مع أفضل دولة لاتصال WIFI، كوريا الجنوبية، التي تتصدر القائمة بسرعات تصل إلى 28.6 ميجابايت في الثانية. وبالمثل، على مدار العشرين عامًا الماضية أو نحو ذلك، رأينا الهواتف المحمولة تتحرك بسرعة من الهواتف الكبيرة القديمة التي يمكنها التعامل مع الحد الأدنى من المهام، على الرغم من وجود الوصول إلى الإنترنت والبريد الإلكتروني منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، إلى أجهزة الكمبيوتر المصغرة الأنيقة التي يحملها الناس الآن. جيوب. ومع ذلك، إذا أردنا التقدم إلى أبعد من ذلك، فنحن بحاجة إلى إنشاء هوائيات جديدة للوصول إلى نطاقات جديدة، لكن تقنيات التصنيع الصناعي الحالية لن تعمل على ألياف صغيرة بما يكفي لصنعها وفقًا لفريق هارفارد حيث لا يمكن ممضفورها معًا. أدخل الطباعة ثلاثية الأبعاد.
استخدم الفريق أجهزة مطبوعة ثلاثية الأبعاد لمعالجة الأجسام المجهرية من خلال القوى الشعرية كما هو موضح في هذه الرسوم البيانية (اعتمادات الصورة: SEAS)
كيف يتم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
بالنسبة للعلماء والمهندسين، بدا الحل بسيطًا بشكل مخادع، باستخدام التوتر السطحي للماء من أجل الاستيلاء على الأشياء المجهرية والتلاعب بها. للقيام بذلك، تحول الفريق إلى آلة هي في جوهرها مجرد مستطيل بلاستيكي مطبوع ثلاثي الأبعاد، بحجم خرطوشة نينتندو قديمة، وتم نحت الجزء الداخلي بقنوات متقاطعة. هذه القنوات واسعة وضيقة، تذكرنا بنهر يتوسع في أجزاء معينة ويضيق في أجزاء أخرى. جدران القناة أيضًا محبة للماء، مما يعني أنها تجذب الماء. يذكر الفريق أيضًا أنه يمكن صنع المستطيل ببساطة، باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد موجودة في مكتبة، ويبدو أنهم هم أنفسهم يستخدمون طابعة SLA ثلاثية الأبعاد، على الرغم من أنهم لم يذكروا علامة تجارية معينة.
الكائن يعمل من خلال الاستفادة من القوى الشعرية. العمل الشعري هو عملية تدفق السائل في مساحة ضيقة دون أي مساعدة من قوى مثل الجاذبية وهي مهمة عندما يتعلق الأمر بتحريك المياه. من خلال غمر الجهاز في الماء ووضع عوامة بلاستيكية بحجم مليمتر في القناة، تسبب التوتر السطحي في صد الجدار للطفو. في قسم ضيق، تحركت بعيدًا عن الجدران قدر الإمكان بينما في قسم أوسع سيتم تثبيتها في مكانها، محصورة بين قوى التنافر للجدران والطفو. من خلال إضافة ألياف مجهرية إلى العوامات، اكتشف الباحثون أنه مع تغير مستوى الماء وتحرك العوامات، يمكن للألياف أن تلتف حول بعضها البعض.
أوضحت مايا فأبورق، المنسقة في SEAS والمؤلفة المشاركة للورقة، “جاءت لحظة eureka عندما وجدنا أنه يمكننا تحريك الكائنات عن طريق تغيير المقطع العرضي لقنوات الاصطياد الخاصة بنا. لقد كانت لحظة صراخ بصوت عالٍ في الفرح عندما – في محاولتنا الأولى – عبرنا أليافي باستخدام قطعة من البلاستيك فقط، وخزان مياه، ومرحلة تتحرك لأعلى ولأسفل “. كانت الخطوة الأخيرة هي إضافة طفو ثالث بألياف وتصميم قنوات لتحريك الطفو في طقطقة تجديل. تم استخدام هذا بنجاح لتجديل ألياف كيلر على نطاق ميكروميتر.
لا يزال البحث في البداية، لكن له تداعيات هائلة على المستقبل. يخطط الفريق لمواصلة تصميم الأجهزة للتعامل مع العديد من الألياف في وقت واحد لمعرفة ما إذا كانت قادرة على صنع موصلات عالية التردد والتي بدورها يمكن استخدامها لصنع أجهزة لاسلكية أكثر قوة (WIFI) وهواتف خلوية. على أي حال، لعبت الطباعة ثلاثية الأبعاد دورًا رئيسيًا في إنشاء الجهاز المسؤول عن هذا النجاح بفضل إمكانية الوصول إليه وقدرته على إنشاء هياكل هندسية معقدة. يمكنك العثور على الدراسة الكاملة هنا أو مشاهدة الفيديو أدناه لمعرفة كيفية عمل العملية.
المصدر: 3dnatives
المزيد هنا:
خدمات طباعة تاغ قماش
خدمات طباعة تاغ الاكريليك
طباعة بروش
أقلام
طباعة كاب
خدمات طباعة لوحات كانفاس
خدمات طباعة بروشورات
دفاتر ملاحظات
طباعة بلوفرات
طباعة على تي شيرتات بولو