Gyöngyi
9 °C
25 °C
Index - In English In English Eng

A Star Trek replikátora váltja fel a 3D-nyomtatókat

2019.02.02. 14:21 Módosítva: 2019.02.03. 20:53
Miközben a háromdimenziós nyomtatás egyre fontosabb szerepet játszik az egyedi igényekre szabott tárgyak és a tesztelhető prototípusok előállításában, a technológia messze nem nevezhtő kiforrottnak. Legfőbb hátránya, hogy rétegről-rétegre építi fel a tárgyakat, így a munkadarabok elkészülése kifejezetten lassú. A berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutatói azonban teljesen új alapokra helyezték a térbeli nyomtatás technológiáját.

Kevés Star Trek-rajongó van, aki nem a bármilyen tárgyat pillanatok alatt előállítani képes replikátort nevezi meg, ha az elképzelt jövőbeli emberek mindennapjait a mienkétől alapjaiban megkülönböztető berendezést kell mondania. Egy most bemutatott eszköz a replikátor irányába tett első (kissé bátortalan) lépésként is felfogható. Bár háromdimenziós nyomtatók már évek óta elérhetők sokak számára, itt valami egészen másról van szó.

Az új gép ugyanis nem szintenként nyomtatja ki a tárgyakat, hanem egy lépésben: a munkadarab egy forgó, fény hatására megdermedő folyadékot tartalmazó tartályban tűnik elő. Méghozzá a korábbi technológiai megoldásokhoz képest pillanatok, de legalábbis percek alatt. A kutatók által nyilvánosságra hozott videókon látszik, hogy

a legösszetettebb tárgyak (műfogsorok, apró szobrok, repülők, hidak makettjei) is alig két perc alatt elkészülnek.

A technológia további előnye a klasszikus, rétegről-rétegre épülő 3D-nyomtatással szemben, hogy az általa készített ferde felületek is simák (nem látszanak lépcsőzetesen a rétegek határvonalai, mint afféle térbeli pixelek). Emellett ideiglenes tartóelemeket sem igényel, ha olyan formákat (például boltíveket) nyomtatnak a segítségével, amelyek felülről kapcsolódnak a tárgy többi részéhez.

A tárgy kinyomtatása az elképzelt forma térbeli reprezentációjából indul ki. Ez készülhet fotók alapján, de komputergrafika segítségével is. a 3D-modellt ezután a különféle nézőpontoknak megfelelő síkbeli képekké alakítják. A nyomtató ezután gyors egymásutánban rávetíti a képeket egy gyorsan forgó tartályra, amelyben sűrű, fényérzékeny folyékony polimer van. Egyetlen fordulat alatt több ezer kép váltja egymást, az aktuális perspektívának megfelelően.

Ahogy forog a tartály, folyamatosan változik a megvilágító fény mintázata. Ily módon szabályozható, hogy a polimer egyes pontjait milyen fényintenzitás érje

- nyilatkozta Hayden Taylor, a berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutatója a Guardiannek. Azok a pontok, amelyek sok fényt kaptak, megkeményednek, míg azok, amelyeket egyáltalán nem ért fény, folyékonyak maradnak. Minthogy ezredmásodpercenként váltogatják egymást az egymás után következő nézőpontokból készített képek, a siker szempontjából elsőrendű fontosságú a fényvetítés és a forgás szinkronizálása.

A kísérletek során kevesebb mint egy percet vett igénybe Rodin Gondolkodó című szobrának (na jó, a szobor két centi magas változatának) létrehozása. Eddig egy tíz centiméter magas tárgy volt a legnagyobb, amit e forgó térbeli nyomtatóval alkottak, és

e tárgynak 0,3 milliméteres, megkülönböztethető jellegzetességei is voltak.

A kutatók szerint az eszköz alkalmazási területei beláthatatlanok. Gyakorlatilag minden célra alkalmas lehet elméletben, amelyre manapság használják a 3D-nyomtatókat (prototípusgyártás, egyedi protézisek készítése), csak sokkal jobb felbontásban és szabadabb formatervezéssel. Akár apró nyomtatott áramkörök köré is építhető vele lágy, átlátszó hidrogél keret, ezzel okos kontaktlencsék jöhetnek létre.