با چاپگرهاي سه بعدي هر چه دوست داريد بسازيد!
چاپگرهاي سه بعدي، چاپگرهايي هستند كه به جاي چاپ روي كاغذ مي‌توانند حجم سه بعدي بسازند، اين چاپگرها به جاي جوهر از مواد نيمه جامد استفاده مي‌كنند و حاصل كار آنها يك حجم سه بعدي است، به اين صورت كه پس از گرفتن يك فايل سه بعدي از كامپيوتر، طرح آن را به وسيله‌ي يك نوع ماده(پلاستيك، تيتانيوم و هر چيز ديگر) به صورت سه بعدي مي‌سازد و توانايي خلق اجسام مختلف را دارد.
| |
|
|
از دهه 1980 تا كنون، تكنولوژي مربوط به اين چاپگرها در حال تحقيق و توسعه بوده‌است. از آنجا كه زمان زيادي صرف پيشرفت دائمي اين تكنولوژي شده‌است، اين اختراع داراي دقت بالايي است. مدل اوليه اين چاپگر توسط يك شركت سوييسي ساخته شد.
|
|
براي شكل گيري يك مدل سه بعدي، چاپگر ابتدا نياز به يك طرح كامپيوتر(CAD) دارد و بر اساس آن لايه‌هاي بسيار نازك از يك ماده خاص توسط چاپگر روي هم چيده مي‌شوند و جسم مورد نظر پس از لايه نشاني‌هاي متعدد به دست مي‌آيد. ماده اوليه به كار رفته مي‌تواند بصورت مايع، پودر و ورقه‌هاي نازكي از جنس پلاستيك، شيشه، فلز، پليمر و حتي برخي مواد خوراكي باشد. در اين چاپگرها بعد از روي هم قرار گرفتن لايه‌ها، از اشعه ماوراي بنفش استفاده مي‌شود تا محصول به‌دست آمده ساختاري يكپارچه و جامد پيدا كند. اين نوع چاپگرها، بسته به نحوه عملكرد و ابعاد قابل چاپ داراي اندازه‌هاي مختلف بزرگ و كوچك هستند. در زير دو نوع از اين چاپگرها را مشاهده مي‌كنيد.
از اين تكنولوژي ميتوان استفاده‌هاي زيادي كرد اما بارزترين موارد استفاده از اين تكنولوژي توليد بافت‌هاي طبيعي بدن مانند رگ مصنوعي است. يك شركت در سانفرانسيسكو كه Bespoke Innovation نام دارد ايده جديدي براي استفاده از اين چاپگرها ارائه كرده است.
اين کمپاني با استفاده از چاپگرهاي سه بعدي و تکنولوژي مدل سازي، توانسته پاي مصنوعي سفارشي توليد کند که به کاربرانش زندگي متفاوتي هديه مي نمايد.
نحوه کار بدين صورت است که ابتدا کمپاني هر دو پاي طبيعي و مصنوعي مشتري را اسکن مي کند، و يک مدل سه بعدي کامپيوتري ايجاد مي شود که تقارن را بين دو اندام بدن حفظ مي کند. سپس مشتري مي تواند به سليقه خود فرايند سفارشي کردن پاي مصنوعي را کارگرداني کند. بدين ترتيب که از ميان طيف وسيعي از الگوها، قالب ها و مواد، موارد دلخواه خود را انتخاب مي کند.
به گفته اين کمپاني اندام مصنوعي که از سوي اين شرکت توليد مي شود، در واقع منعکس کننده شخصيت و سليقه کاربرانش است. به نوشته سايت اين شرکت، ساخت اين اندامهاي سفارشي چيزي در حدود ۴۰۰۰ تا ۵۰۰۰ دلار براي مشتريانش هزينه خواهد داشت. در حقيقت با كمك اين تكنولوژي ديگر لازم نيست افراد دچار نقص عضو بااجبار حتما از پاي مصنوعي ساده و متحد الشکلي استفاده کنند و طراحي دلخواه پاي شان مي تواند در روحيه آنها تاثير فراواني داشته باشد.
به تازگي محققين شركت ارگانوو خبر از چاپگري مي‌دهند كه مي‌تواند بافت‌هاي طبيعي بدن مانند رگ‌هاي خوني را چاپ كند و از سلول‌هاي بدن به عنوان ماده اوليه استفاده كند. اين رگ‌ها اولين رگ‌هاي مصنوعي هستند كه كاملا از سلول‌هاي طبيعي بدن ساخته شده‌اند و در بافت آن ها از هيچ گونه ماده اوليه‌اي ساخته نشده است. دو قلم روباتيك، ذرايت از سلول‌هاي اندوتليال(سلول‌هاي جدار عروق)، عضلات صاف منقبض كننده عروق و سلول‌هاي بافت ساز فيبروپلاست را كنار هم مي‌چيند تا رگ شكل گيرد آن را طي مدت زمان كمتر از يك ساعت تحويل مي‌دهد. البته فرآيند بلوغ رگ به زمان بيشتري نياز دارد، جرياني از مواد مغذي در داخل رگ جديد به گردش در مي‌آيد تا نقش خون را براي رگ ايفا كند و رگ بعد از يك ماه از استحكام كافي براي استفاده برخوردار خواهد بود. سرپرست اين تيم تحقيقاتي مي‌گويد كه تا آخر سال ميلادي اين رگ ها را روي حيوانات آزمايش مي‌كنند و در صورت موفقيت از اين رگ ها در عمل قلب باز استفاده خواهد شد. اين تيم تحقيقاتي حتي وعده‌هاي ديگري نيز داده‌است و مي‌گويد اگر همچنان روند موفقيت‌آميز را طي كنند به زودي پروژه ارگان‌هاي بدن مانند كليه را شروع خواهند كرد.
چاپگري سه‌بُعدي در ابعاد بسيار بزرگ که توسط گروهي به رهبري پروفسور بهرخ خوشنويس استاد دانشگاه USC پيشنهاد شده است. ماده مورد استفاده در اين چاپگر بسيار بزرگ، داراي مقاومتي ۳ برابر بتُن در برابر فشار است. با به کارگيري چندين دستگاه در کنار هم ميتوان کار ساخت يک مجتمع آپارتماني را در عرض چند روز تمام کرد.
اگرچه در حال حاضر چاپ سه‌بُعدي فرآيندي بسيار گران محسوب مي‌شود ولي با پيشرفت روز به روز و هر بيشتر ارزان‌تر شدن اين فناوري بايد اميدوار بود که در آينده‌ي نزديک اين دستگاه‌ها جايي روي ميزمان داشته باشند. فرض کنيد بتوانيد مدل آماده‌ي کفش مورد علاقه‌ي خود را از اينترنت دانلود کرده و مشخصاتي همچون رنگ، سايز و خطوط روي کفش خود را توسط اپليکيشني که شرکت سازنده کفش فراهم کرده براي خودتان شخصي‌سازي نموده و دستور چاپ کفش منحصربه‌فرد خود را بفرستيد! تمامي اين‌ها در سال‌هاي نزديک آينده جزئي از زندگي ما خواهند بود.