Giriş
3D baskı 2017 için yeni değil, ancak bu yıl araştırmacılar, görünüşte bilim kurgu tekniğinin sınırlarını zorladı, karmaşık detaylar gerektiren nesneleri (yenidoğanın gerçekçi bir modeli ve mikroskobik kamera gibi) ve yapılan nesneleri bastı peynir ve cam da dahil olmak üzere şaşırtıcı gelebilecek malzemelerle.
2017'de 3D olarak basılmış en havalı ve en çılgın şeylerin bir araya gelmesi için okumaya devam edin.
Bir köpek yavrusu maskesi
4 aylık Staffordshire bull terrier yavrusu, ciddi yüz yaralanmalarından kurtulmaya yardımcı olmak için yeni bir 3D baskılı maske kullanan ilk hasta oldu. Yavru köpeğin sağ elmacık kemiği ve çene kemiğinin yanı sıra temporomandibular eklemi (çene kemiğini kafatasına bağlayan eklem) başka bir köpek ona saldırdığında kırıldı.
Loca adlı köpek yavrusu, üniversitedeki veterinerlerin UC Davis Mühendislik Koleji'nden meslektaşlarıyla köpekler için "Exo-K9 Dış iskelet" maskesini geliştirme konusunda işbirliği yaptığı California Üniversitesi Veteriner Tıbbı Okuluna ulaştığı için şanslıydı. . Loca, teknolojiyi test etmek için ideal bir hastaydı.
İlk olarak, mühendisler Loca'nın kafatasını taradı ve özel bir maske tasarladı, daha sonra bir 3D yazıcıyla basıldı. Maske, Loca'nın kırık yüz kemiklerini, alçıda kırık kol veya bacak kemiklerini olduğu gibi yerinde tuttu. Bir ay içinde köpek yavrusu sert karides yiyebilir ve 3 aylık bir kontrol, temporomandibular eklemin beklendiği gibi iyileştiğini gösterdi.
Fare yumurtalıkları
3D baskılı yumurtalıklarla donatılmış dişi fare, Chicago'daki Northwestern Üniversitesi Feinberg Tıp Okulu'nda yapılan bir deneyde sağlıklı yavruları doğurdu.
Sonuç, bir gün insanlarda kısırlığı tedavi etmenin yeni yollarına yol açabileceğinden, çok daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğu için bir atılım olarak selamlandı. Araştırmacılar, yumurtalık tedavisi nedeniyle yumurtalıkları zarar görmüş kadınlar için özellikle yararlı olabileceğini söyledi.
3D baskı teknolojisini kullanarak, araştırmacılar jelatinden yapılmış ayrıntılı bir gözenekli iskele oluşturdular. (Jelatin, insan vücudunda büyük miktarlarda bulunan doğal bir protein olan bir kolajen türüdür.) Yapı daha sonra başka bir fareden yumurtalık hücreleri ile dolduruldu. Araştırmacılar, yumurtalık hücrelerine doğru miktarda destek sağlayan belirli şekle inmeden önce çeşitli gözenek şekillerini test ettiler.
Deney başarılı oldu: İmplante edilen hücreler, doğal sağlıklı yumurtalıklardaki hücreler gibi davranmaya başladı ve sonunda farenin üreme döngüsünü yönlendiren hormonlar üretti. ve hamile kalmasını sağlamak.
Bir konut evi
İlk 3D baskılı konut evi, Mart ayında Moskova banliyölerinde 24 saatten daha kısa bir sürede inşa edildi. Stüdyo benzeri 400 metrekarelik (37 metrekarelik) evin duvarları, Moskova merkezli başlangıç Apis Cor tarafından geliştirilen bir mobil yapı 3D yazıcı kullanılarak basıldı.
Daha sonra manuel olarak monte edilecek olan tek tek beton panelleri yazdırmak yerine, 3D yazıcı duvarları ve bölmeleri tamamen bağlı bir yapı olarak bastı ve evin sıra dışı yuvarlak şekline izin verdi.
Çatı, kapılar ve pencereler, daha sonra insan işçiler tarafından kurulması gereken tek bileşenlerdi. Prototip evin maliyeti yaklaşık 10.134 dolar ya da metrekare başına 25 dolar (metrekare başına 275 dolar). Geliştiricilere göre en pahalı bileşenler pencere ve kapılardı.
Şirket, 3D baskının inşaatı sadece çok daha hızlı değil, aynı zamanda daha çevre dostu hale getirebileceğine inanıyor.
Cam evi
Eski Mısır'dan beri insanlık tarafından kullanılan bir malzeme olan Cam, uzun süredir 3D baskıya direniyor. Bunun nedeni, işlenebilmesi için malzemenin 1.832 derece Fahrenhayt'a (1.000 Santigrat derece) kadar yüksek sıcaklıklara ısıtılması gerektiğidir. Cam üzerinde kullanıldığında, lazer kullanarak malzemeleri çok yüksek sıcaklıklara ısıtabilen karmaşık endüstriyel 3D yazıcılar mevcut olsa da, sonuçta elde edilen ürün oldukça seyrek ve kullanılamazdı.
Almanya'nın Eggenstein-Leopoldshafen'deki Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü'nden araştırmacılar, sorunu, geleneksel bir 3D yazıcı ile karmaşık bir cam yapı oluşturmaya olanak veren yeni bir teknikle çözdüler - lazer ısıtmaya gerek kalmadan.
Bir başlangıç malzemesi olarak mühendisler, silika nanoparçacıklarının bir karışımı olan sıvı cam olarak kullanıldı, malzeme camı - akrilik bir çözelti içinde dağıtıldı. Bir nesne 3D olarak basılır ve daha sonra UV ışığına maruz kalır, bu da malzemeyi akrilik cam gibi bir tür plastiğe sertleştirir. Daha sonra, nesne yaklaşık 2.372 derece F'ye (1.300 derece C) ısıtılır, plastiği yakar ve silika nanoparçacıklarını pürüzsüz, şeffaf bir cam yapıya birleştirir.
Peynir
Camdan farklı olarak peynir kolayca eritilebilir. Bu nedenle, araştırmacıların süt ürünlerini gıda ile 3D baskı deneyleri için ideal bir aday olarak görmesi sürpriz değil.
İrlanda'daki University College Cork'taki Gıda ve Beslenme Bilimleri Fakültesi'nden bir araştırmacı ekibi, işlenmiş peynir yapmak için kullanılana benzer bir karışım kullandı ve "yeni" bir tür işlenmiş ürün oluşturmak için 3 boyutlu bir yazıcının ağzından fışkırttı. peynir.
Karışım, 12 dakika boyunca 167 derece Fahrenhayt'a (75 santigrat) ısıtıldı ve daha sonra 3D yazıcıdan iki farklı ekstrüzyon hızında çalıştırıldı. (Ekstrüzyon hızı, yazıcının erimiş peyniri şırıngadan dışarı itme hızıdır.)
İşlenmiş peynir, emülgatörler, doymuş bitkisel yağlar, ekstra tuz, gıda boyası, peynir altı suyu ve şeker gibi bileşenlerin bir karışımını içerir. Tam olarak en sağlıklı peynir türü olmayabilir, bu nedenle yeni tedavinin bir beslenme uzmanının onay mührünü alıp almayacağı açık değildir.
Yine de, araştırmacıların bakış açısından, 3D baskılı peynir bir başarıydı. İşlenmemiş işlenmiş peynirden yüzde 45 ila 49 daha yumuşaktı, biraz daha koyu renkte, biraz daha yaylı ve eridiğinde daha akışkandı. Çalışma tadı ile ilgili herhangi bir sonuç vermemiştir.
Gerçekçi bebek mankenleri
Gerçek gibi hisseden bebekler, yenidoğanlarla çalışan doktorlar için eğitim yöntemlerini geliştirmeyi umut eden Hollandalı araştırmacılar tarafından 3D olarak basılmıştır.
Şu anda doktorların eğitimi için kullanılan bebek mankenleri çok mekanik ve Hollanda'daki Eindhoven Teknoloji Üniversitesi tıbbi tasarım mühendisi baş araştırmacı Mark Thielen, hassas bir bebeği tedavi etmek için gerçek bir his vermiyor. Martta.
3D baskı Thielen ve ekibinin gerçekçi iç organlar içeren anatomik olarak doğru mankenler oluşturmasını sağladı. En yüksek doğruluk seviyesine ulaşmak için araştırmacılar, daha sonra yüksek düzeyde ayrıntıyla basılan yenidoğan organlarının MRI taramalarını kullandılar. Örneğin, 3B yazdırılmış bir kalp ayrıntılı, çalışan vanalar içerebilir. Mankenlerin damarlarında dolaşan kan benzeri sıvı bile var.
Thielen, amacın, mankenler üzerinde klinik müdahaleler yaparken yüksek düzeyde gerçekçi dokunsal geri bildirim sağlamak olduğunu söyledi. Başka bir deyişle, cerrahlar mankenin bir kısmını hareket ettirdiğinde veya belirli bir alana baskı uyguladığında, gerçek bir şey gibi hisseder ve hareket eder.
Gözler
3D baskılı gözler, uygun şekilde geliştirilmiş gözler olmadan doğan çocukların nispeten normal görünmesine yardımcı olabilecek Hollandalı araştırmacılar tarafından oluşturuldu. Ne yazık ki, 3D baskılı göz protezleri çocuklara görme yeteneği vermiyor.
Her 100.000 çocuktan yaklaşık 30'u mikroftalmi ve anoftalmi olarak adlandırılan durumlarla doğar, bu da gözlerinin tamamen eksik veya az gelişmiş olduğu anlamına gelir. Sonuç olarak, göz yuvaları çocukların yüzlerinin normal bir şekilde gelişmesi için ihtiyaç duydukları yapısal destekten yoksundur.
Bir yetişkinin gözünü kaybetmesi durumunda, kalıcı göz protezi verilir. Bununla birlikte, özellikle hayatlarının ilk aylarında ve yıllarında çok hızlı büyüyen çocuklarda bu mümkün değildir.
Araştırmacılar, uyumlu olarak adlandırılan geçici destekleyici yapıların 3D baskısının hızlı, ucuz ve çok çeşitli boyutlarda yapılabileceğini söyledi.
Göz olmadan, soketin etrafındaki kemik uygun stimülasyona sahip olmadığından ve yüz doğal görünümlü oranlar geliştirmediğinden bu son derece önemlidir.
Konformerler Mayıs ayından itibaren beş çocuktan oluşan küçük bir grupta zaten test edilmiştir.
Kaya tırmanışı yapan bir robot
Yumuşak kauçuk 3D baskılı bacaklara sahip bir robot, genellikle geleneksel robotları felç eden bir görev olan zorlu arazileri fethetmek için mükemmel yeteneklerini gösterdi.
California, San Diego Üniversitesi'nden mühendisler, robotun bacaklarını dijital olarak tasarladı ve çeşitli durumlarda performans ve davranışlarını modelledi - örneğin, yumuşak, kumlu bir yüzeyde, dar alanlarda veya kayaların üzerine tırmanırken.
Sonunda, içi boş olan ve yumuşak ve sert malzemelerin bir kombinasyonundan yapılmış üç bağlı spiral benzeri tüpten oluşan bir tasarım seçtiler.
Bir adım atarken, bacaklar çevredeki araziyi test eder ve daha sonra belirli bir sırada şişirilen ve robotun yürüyüşünü belirleyen pistonlar aracılığıyla anında ayarlanır.
Mühendislere göre tasarımın yeniliği, robotun bacaklarının tüm olası yönlerde bükülebilmesidir.
"Kahkaha"
İlk sanat eseri bu yıl Şubat ayında Uluslararası Uzay İstasyonunda bir 3D yazıcı kullanılarak uzayda yaratıldı.
Sanat eseri insan kahkahalarını temsil ediyor ve #Laugh adlı projenin bir parçası olarak İsrailli sanatçı Eyal Gever ile Kaliforniya merkezli Made In Space şirketi arasında bir işbirliği içinde yaratıldı.
Uzay meraklıları, kullanıcıların kahkahalarını yakalayan ve bir yıldızı andıran dijital bir 3D modele dönüştüren bir uygulama ile uzay sanatının yaratılmasına katılmaya davet edildi.
Aralık 2016'da başlayan projeye 100.000'den fazla kişi kahkahalarına katkıda bulundu. Uygulama kullanıcıları daha sonra Las Vegas'tan Naughtia Jane Stanko'nun kahkahalarına dayanan en iyi kahkaha yıldızını seçti. Tasarım daha sonra ISS'ye ışınlandı ve genellikle yedek parça yapmak için kullanılan bir makineye 3D yazdırıldı.
Mikro kamera
Alman araştırmacılar tarafından 3D baskı yardımı ile minyatür uçaklarda ve robotlarda veya cerrahi endoskoplarda kullanılabilecek bir mikro kamera oluşturuldu.
Kamera kartal-göz görüşü sağlar - uzaktaki nesneleri net olarak görme yeteneği ve aynı zamanda çevresel görüşte neler olup bittiğinin farkındadır.
Cihazı oluşturmak için, Almanya'daki Stuttgart Üniversitesi Teknik Optik Enstitüsü'nden mühendisler, femtosaniye lazer yazma adı verilen bir teknik kullanarak dört mercek kümesini görüntü algılama çipine yazdırdılar.
Minyatür lensler genişten darağa ve düşükten yüksek çözünürlüğe kadar değişir. Bu yapı, görüntülerin merkezde kartalların gördüğü gibi keskin bir görüntüyle boğa gözü şeklinde birleştirilmesini sağlar.
Dört lens, yaklaşık bir kum tanesi kadar 300 mikrometre kadar 300 mikrometre (her bir tarafta 0.012 inç veya 0.03 santimetre) kadar küçük bir boyuta ölçeklendirilebilir. Ancak araştırmacılar, daha küçük çipler kullanılabilir olduğunda cihazı gelecekte daha da küçük hale getirebileceklerini söylüyorlar.
