چه شایعاتی درباره چاپگرهای چهار بعدی هست؟

قابل برنامه ریزی-خود مونتاژ-مواد هوشمند

در انتهای این مطلب، ویدیوهایی از توانایی پرینت چهار بعدی هست که توسط آزمایشگاههای «Self-Assembly Lab» در اکادمی ماساچوست، هاروارد و … منتشر شده اند.

کش آمدن پارچه بر روی قاب یک کار پیچیده است که نیاز به مهارت های مکانیکی زیادی دارد. در یک ویدیو یک پرینتر سه بعدی لایه های متنوع را بر روی یک پارچه بکار میبرد. این سازه ها خودشان را بعد از پرینت شدن و جدا شدن از قاب به شکلهای از پیش برنامه ریزی شده تغیر می‌دهند. پس مواد برنامه ریزی شده با توجه به محرک های مختلف، بصورت خاصی رفتار کنند. این محرک میتواند هرچیزی باشد، مثلا تغیرات دما، رطوبت یا حتی نور!

این روند بین آزمایشگاه های کمپانی‌های «سلف اسمبیلی و اوتودسک» توسعه پیدا کرده. هدف آن ها ساخت مواد هوشمندی بوده که با پرینترهای سه بعدی قابل چاپ باشند. که به این مواد بعد زمان، اجازه حرکت و تغییر شکل را می افزاید. اگر میخواهید بیشتر در این زمینه عمیق شوید میتوانید سخنرانی آزمایشگاه Self-Assembly Lab در برنامه «TED Talk» را در یوتیوب جستجو کنید.

سلول های اولیه ی زنده مواد هوشمند!

سلول‌های زنده در مواد هوشمند سه بعدی (هنوز بیشتر ایده هست تا یک محصول واقعی) مثالی دیگر از کارکردهای تکنولوژی چاپگر چهار بعدی هست: در این کفشهای ساخته شده توسط پرینترهای چهار بعدی، برای ارائه بهترین حمایت ممکن و ضربه گیری پای مصرف کننده، از بیوتکنولوژی استفاده شده است. 

کفشی که پرینت خواهد شد تا دقیقا متناسب با پای هر شخص تولید شود و درست مانند پوست دوم عمل کند! کفشی که همیشه تمیز و ضدعفونی مانده و بوی بد نخواهد گرفت! حتی ممکن است این کفش، خودش را ترمیم کند؛ اگر درست مانند یک گیاه از آن مراقبت کنید! اگر پارچه این کفش پاره شود، فقط باید مطمئن شوید که این سلول‌ها با استفاده از ژل تغذیه کننده، دوباره کنار هم رشد می‌کنند!

یکی از محققان بنام شیمیز آدن میگوید: سلولها باید قابلیت باد کردن و خالی شدن را داشته باشند (برای پاسخگو بودن نسبت به فشار). همانطور که شما بر روی زمینهای مختلف و بافت های گوناگون می‌دوید، این بافت باید قادر به حمایت از دونده بوده و بسته به فشاری که به آن وارد می‌کنید، کم باد یا پر باد شود.

«شیمز آدن» این سلولها را با همکاری مارتین هانکزی، کسی که متخصص تکنولوژی بیوسلول است، توسعه داد.

• این سلول ها میتوانند مانند مولکول هایی تصور شوند که پیشرو اولین ارگانیزم های زنده هستند.
• امکانات این مواد بر اساس سلولهای اولیه، بی حد و اندازه است.
• ابزارها دیگر نیازی به تعمیرات ندارند.
• اشیاء ممکن است بتوانند حرکت کنند و بسته به شرایط تغیر پیدا کنند و خود را وفق دهند.

جهش علمی پرینت چهار بعدی شروع شده!

خیلی خب. حدس بزنید چه زمانی پروژه هایی که گفتیم، قرار است به عموم معرفی شوند؟ 

در حال حاضر بنظر میرسد که تا یک دهه دیگر پیشرفت‌هایی حاصل شود. محققان دانشگاه ولانگوگ در استرالیا باید پرینتر چند بعدی هیدروژل بسازند که بتواند به دمای آب واکنش دهد، که برای دریچه آب خودکار و یا لوله های تطبیق میتواند استفاده شود.

از ژوئن ۲۰۱۵ تحقیق و گزارش هایی متمرکز بر چاپ چهار بعدی منتشر شد. قابل انتظار است که برنامه های کاربردی تجاری را از حوالی سال 2025 به بعد ببینیم که بزرگترین بخش این بازار متعلق خواهد بود به الیاف کربن قابل برنامه ریزی. حجم قابل انتظار بازار در سال ۲۰۱۹ خوب بنظر نرسید و تحلیلگران انتظار فقط ۶۳ میلیون دلار را داشتند. اما با توسعه این پروژه، بخش پرینت چهار بعدی از سال  ۲۰۲۵ برابر ۵۵۵٫۶ میلیون دلار ارزش خواهد داشت.

ما تازه شروع به یادگیری طولانی مدت و درک تاثیرات چاپ سه بعدی کرده بودیم که یک تکنولوژی جدید با قابلیت های بیشتر آمد!