Kodaline - All I Want (Part 1)
Mục lục:
Một kỹ thuật in 3D mới hứa hẹn sẽ chế tạo các vật thể bằng cách sử dụng chùm ánh sáng, hỗ trợ tất cả các chuyên gia - từ các nhà động vật học đến những người trên tàu vũ trụ, những người cần chế tạo công cụ trong không trọng lực.
Kỹ thuật này, được mô tả trong một bài báo xuất bản vào thứ năm trên tạp chí Khoa học, liên quan đến việc chiếu các tia sáng vào một chất lỏng nhạy cảm với ánh sáng màu vàng để tạo ra các vật thể rắn. Ở đây, cách thức hoạt động của kỹ thuật mới này: Các nhà khoa học tạo ra mô hình 3D của đối tượng mà họ mong muốn, tạo phim và sử dụng máy chiếu để chiếu thông tin vào một hình trụ xoay. Bản chất của chất lỏng có nghĩa là người dùng có thể bọc các vật thể khác bằng nhựa; tạo ra một tay cầm tuốc nơ vít xung quanh một miếng kim loại là một ví dụ như vậy.
Hayden Taylor, trợ lý giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học California và là tác giả chính của bài báo, kể Nghịch đảo rằng kỹ thuật in 3D mới này sử dụng phần cứng hiện có nhưng sử dụng phần mềm phức tạp hơn.
Thiết bị cần thiết cho quy trình mới vốn đã đơn giản: nó yêu cầu máy chiếu video - có thể là máy chiếu ngoài tiêu chuẩn - và khối lượng xoay đều đặn của vật liệu nhạy sáng, chanh Taylor nói. Ông giải thích, phần khó khăn là các tính toán được sử dụng để dịch mô hình 3D thành video - nhưng ngay cả điều đó có thể được thực hiện bằng máy tính cá nhân nếu cần thiết.
Máy in được thiết kế bằng cách xem xét chụp cắt lớp vi tính, được các bác sĩ sử dụng để tìm khối u bằng cách gửi sóng điện từ vào cơ thể. Nhóm nghiên cứu cần tính toán lượng ánh sáng cần gửi và khi xi lanh đầy nhựa quay. Khi ánh sáng chiếu vào nhựa, các phân tử cảm quang làm cạn kiệt oxy hòa tan để tạo ra một cấu trúc vững chắc. Các vật liệu còn lại có thể tái sử dụng cho các dự án khác và phương pháp này thực tế không gây lãng phí.
Vào thời điểm in 3D đang trải qua thời kỳ phục hưng, sau sự cường điệu lớn quanh khu vực vào năm 2013. Chỉ hai tháng qua, các nhà nghiên cứu tại Đại học Columbia đã phát hiện ra cách in gỗ 3D, một nhóm khác đã chứng minh cách người dùng có thể tạo ra một khung cảnh đám cưới và các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan đã tạo ra một phương pháp có thể in các đối tượng nhanh hơn 100 lần so với trước đây.
Các máy in 3D điển hình có xu hướng hoạt động giống như các đối tác trên giấy của chúng, xếp lớp nhựa ABS hoặc axit polylactic để dần dần tạo thành các vật thể. Kỹ thuật này, được gọi là mô hình lắng đọng hợp nhất, có xu hướng tạo ra các vật thể ở tốc độ cao nhưng độ chính xác thấp.
Chúng tôi không in từng lớp một, như truyền thống, theo Taylor Taylor. Trong một số quy trình khác, việc sử dụng các lớp có nguy cơ dẫn đến các khoảng trống hoặc khuyết tật bên trong và dẫn đến một bề mặt kém mịn màng, cả hai đều có thể làm giảm sức mạnh hoặc làm cho sức mạnh có tính định hướng cao.
Một kỹ thuật thay thế, được gọi là kỹ thuật lập thể, được sử dụng bởi nhóm nghiên cứu tại Đại học Michigan, sử dụng tia cực tím để tạo ra một vật thể bằng nhựa. Nghe có vẻ giống với kỹ thuật được sử dụng bởi đội Taylor Taylor - được đặt tên là in thạch bản dọc trục - nhưng có một số khác biệt thú vị giữa các kỹ thuật trong kỷ nguyên in 3D mới này.
Chúng tôi không vẽ thành phần theo một đường thẳng mà thay vào đó là xoay khối lượng in liên quan đến nguồn sáng, theo Taylor Taylor. Điều này có nghĩa là chúng ta thực sự có thể tạo ra tất cả các điểm của một đối tượng 3D đồng thời chứ không phải theo tuần tự.
Ngoài ra, trong quá trình của chúng tôi, không có chuyển động của đối tượng in so với vật liệu xung quanh trong quá trình in. Đây là một khía cạnh chưa từng có trong phương pháp của chúng tôi cho phép chúng tôi in ra các vật liệu có độ nhớt đặc biệt cao và loại bỏ các giới hạn tốc độ in có thể được áp dụng cho các quy trình khác bằng dòng chất lỏng.
Làm thế nào kỹ thuật mới này có thể được sử dụng trên tàu vũ trụ
Kỹ thuật này thậm chí có thể chứng minh có lợi cho các phi hành gia trong không gian. Taylor nói rằng nó chắc chắn có thể hiểu được rằng các bộ phận được tạo ra bởi quang khắc dọc trục được tính toán có thể được sử dụng trong không gian, nói thêm rằng tôi sẽ suy đoán rằng không trọng lượng thực sự có thể là một lợi ích bổ sung cho quá trình.
Vấn đề chính khi sử dụng CAL trên Trái đất là vật thể có thể chìm trong nhựa khi nó được kết xuất. Nhóm nghiên cứu đã thiết kế nhựa sao cho vật thể không bị chìm trong quá trình in bằng bất kỳ khoảng cách có thể đo lường nào, nhưng làm việc trong trọng lực giảm có thể làm cho sự thay đổi đó thậm chí còn nhỏ hơn.
Nếu Elon Musk và những người tương tự đạt được ước mơ đưa con người lên sao Hỏa và bắt đầu một thuộc địa, có lẽ họ sẽ đưa những nhà thám hiểm của họ ra hành tinh đỏ bằng một máy chiếu và một thùng nhựa khổng lồ, sẵn sàng chế tạo công cụ của riêng họ. Ít nhất họ đã có một cái gì đó để sử dụng để xem phim.
Đọc tóm tắt của bài báo, có tiêu đề Sản xuất phụ gia Volumetric thông qua tái cấu trúc chụp cắt lớp, bên dưới:
Sản xuất phụ gia hứa hẹn sự tự do hình học to lớn và tiềm năng kết hợp các vật liệu cho các chức năng phức tạp. Tốc độ, hình học và giới hạn chất lượng bề mặt của các quá trình phụ gia được liên kết với sự phụ thuộc vào phân lớp vật liệu. Chúng tôi đã chứng minh việc in đồng thời tất cả các điểm trong một vật thể ba chiều bằng cách chiếu sáng một khối lượng vật liệu nhạy sáng bằng một mô hình ánh sáng phát triển linh hoạt. Chúng tôi in các tính năng nhỏ đến 0,3 mm trong các polyme acryit kỹ thuật, cũng như in các cấu trúc mềm có bề mặt nhẵn đặc biệt thành hydrogel gelatin methacrylate. Quá trình của chúng tôi cho phép chúng tôi xây dựng các thành phần bao quanh các vật thể rắn khác có sẵn, cho phép chế tạo đa vật liệu. Chúng tôi đã phát triển các mô hình để mô tả tốc độ và khả năng phân giải không gian. Chúng tôi cũng đã chứng minh thời gian in 30-120 giây cho các đối tượng có kích thước centimet khác nhau.