با کاربردهای چاپ سه بعدی در ابعاد مختلف زندگی آشنا شوید

فناوری چاپ سه بعدی در بسیاری صنایع وارد شده و امکان ساخت تجهیزات و وسایل بسیاری را بدون دسترسی به قالب و سایر امکانات لازم میسر می‌کند. به  دلیل کاربرد این فناوری این نوشتار از مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی به مرور چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف می‌پردازد.

چاپ سه بعدی برای کمک به حیوانات آسیب دیده

چاپ سه بعدی می تواند انواع ابزارهای کمکی پزشکی را برای یک بیمار تولید کند. به طور مثال می‌توان از تولید اعضای مصنوعی با چاپ سه بعدی و یا گچ شکسته‌بندی نام برد. Loca سگی که در ناحیه جمجمه شکستگی داشت پس از دریافت یک اسکلت بیرونی که ویژه ی وی چاپ شده بود، بهبود یافت. این اسکلت بیرونی دقیقا با اندازه‌های سر این حیوان چاپ شده بود. در حقیقت بهینه سازی محصولات مطابق با اندازه‌های بیماران از امتیازات محصولات تولید شده با فناوری چاپ سه بعدی است. این سگ کوچک اکنون بهبود یافته و اثری از بیماری در رفتار وی دیده نمی‌شود.

 

چاپ سه بعدی با تولید اعضای مصنوعی به حیوانات نیز کمک می‌کند. پیش از این نیز شاهد استفاده از چاپ سه بعدی برای کمک به موجودات زنده بوده‌ایم. این اردک پس از از دست دادن یک پا، با دریافت یک پای مصنوعی چاپ شده دوباره حرکت می‌کند. پس از جست و جوی بسیار در نهایت گروهی از دانش‌اموزان ۱۴ و ۱۵ ساله در دبیرستان Armorel در شمال Arkansas این پای مصنوعی را برای اردک ساختند. Abby Simmons، Matthew Cook و Darshan Patel پس از آزمون و خطا و ۳۰ بار تکرار مراحل کار موفق به ساخت این عضو مصنوعی شدند.

چاپ سه بعدی و صنعت رباتیک

فناوری چاپ سه بعدی در ساخت فطعاب ربات‌ها نیز کاربرد دارد. NAIST OpenHand M2S یک دست رباتیک است که توسط یک گروه دانش‌آموزی طراحی شده است. کلیه‌ی اجزا به جز موتور و حسگرها به صورت چاپ سه بعدی چاپ می‌شوند. طرح این قسمت‌ها برای چاپ در دسترس عموم قرار دارد. این دست با قرار دادن پارچه در میان انگشتان خود و به هم مالیدن انگشتان خود در این حالت از در دست قرار گرفتن آن و جنس آن اطمنیان حاصل می‌کند.

چاپ سه بعدی بافت‌های مختلف

چاپ سه بعدی برای تولید انواع بافت، حتی بافت زنده نیز به کار می‌رود. با کنترل سرعت ماده خروجی از دستگاه چاپگر می توان صفحاتی با ضخامت های متفاوت برای کاربردهای مختلف ساخت.  کنترل ضخامت به ایجاد بافت و طرح روی صفحه‌ی چاپ کمک می‌کند. همچنین در تولید صفحات انعطاف‌پذیر و یا سفت کمک می‌کند. چاپ سه بعدی به آرامی در همه ابعاد فناوری وارد شده است. با کنترل ضخامت و ماده ساخت می‌توان ورقه‌هایی با بافت‌های مختلف و حتی با مواد نرم و شکل های گوناگون برای مصارف متفاوت تولید نمود.

چاپ سه بعدی و کاربرد آن در اتصال بی‌سیم

اتصال بیسیم اشیای چاپ سه بعدی بدون هیچ قطعه‌ی الکترونیکی. پژوهشگران دانشگاه واشنگتن اشیاء و حسگرهای پلاستیکی را به صورت سه بعدی چاپ کردند تا بتوانند داده‌های مفیدی را جمع آوری کرده و با دیگر دستگاه های متصل به Wi-Fi ارتباط برقرار کنند. برای نمونه با استفاده از این روش می‌توانید یک لغزنده چاپ سه بعدی ایجاد کنید که صدای رایانه را بدون هیچ قطعه الکترونیکی تغییر می‌دهد.

پژوهشگران دانشگاه Dartmouth نشان دادند که پیچیدن ورق آلومینیوم به دور یک جسم سه بعدی می‌تواند امنیت و قدرت اتصال WiFi را بهبود بخشد. نتایج این پژوهش که درEurekalert به آن پرداخته شده، نشان می‌دهد که با قرار دادن چنین جسمی در مجاورت آنتن مودم بی‌سیم، از انتشار پرتوهای در فضاهای ناخواسته جلوگیری می‌شود. این امر با کنترل محدوده‌ی انتشار موج، سبب تقویت اتصال بی‌سیم می‌گردد. نتایج این پژوهش‌ها تعریف طرحی به نام WiPrint‌ است که اشکال مناسب برای تقویت موج را با چاپ سه بعدی، تولید می‌کند.

دانشیار دانشگاه Dartmouth، به نام Xia Zhou، عنوان داشت که با این فناوری با بودجه‌ای در حدود ۳۵ دلار می‌توانیم اتصال را تقویت کنیم. بازده دستگاه حاصل با بازده دستگاه‌های چند میلیون دلاری و تقویت‌ کننده‌های آنان برابری می‌کند.

کاربرد چاپ سه بعدی و کاربرد آن در بازیافت

پلاستیک چرخه‌ای بسیار طولانی پس از دفع برای بازگشت به طبیعت طی می‌کند. بازیاقت زباله‌های پلاستیکی با کاهش ضرر وارده از این زباله‌ها کمک به‌سزایی به در حفظ طبیعت خواهد کرد. هر شهروند شهر آمستردام سالانه ۲۵ کیلوگرم زباله‌ی پلاستیکی تولید می‌کند. استادیوی تحقیق و طراحی Rotterdam با نام The New Raw می‌تواند از زباله‌های سالانه‌ی پلاستیکی تولید شده توسط هر سه شهروند شهر آمستردام برای چاپ سه بعدی یک نمیکت بزرگ استفاده کند. نخستین نمونه تولید شده این صندلی‌ها XXX نام دارد. این نیمکت‌ها در پارک‌ها و مکان‌های عمومی شهر قرار می‌گیرد . هر نیمکت با ۱۵۰ سانتی‌متر طول و پهنای ۸۰ سانتی‌مت دو تا چهار فرد را جای می‌دهد.

چاپ سه بعدی و کاربرد آن در پزشکی

پژوهشگران دانشگاه ETH Zurich راهی برای چاپ سه بعدی و تلفیق ماده‌ی چاپ با باکتری‌های زنده یافتند. این فناوری می‌تواند به تولید فیلترهای خونی برای بدن، یا ساخت کارخانه‌ای برای تولید مواد مولکول‌های زیستی بینجامد. ماده‌ی چاپ از سیلیکای گرمازا( pyrogenic silica) و hyaluronic acid ساخته شده که به عنوان داربستی برای باکتری‌ها رفتار می‌کند. مواد مغذی لازم برای ادامه‌ی حیات نیز به این ساختار افزوده می‌شود.
باکتری‌های استفاده شده Pseudomonas putida و Acetobacter xylinum هستند که به ترتیب فنول را تجزیه کرده و نانوسلولز، ماده‌ای که به درمان زخم کمک می‌کند، تولید می‌کنند. در ویدیوی زیر فرآیند چاپ نشان داده شده است.

چاپ سه بعدی و کاربرد آن در علم شیمی

Denis Fourches یک استادیار شیمی ساکن ایالت کارولینای شمالی است وی پلتفرمی متن باز ایجاد کرده است که کاربران را قادر می‌سازد به راحتی اشیای مولکولی را به مدل‌های چاپ سه بعدی، واقعیت افزوده و واقعیت مجازی تبدیل کنند. این نرم افزار RealityConvert نام دارد و هدف آن بهبود شیوه کشف و توسعه داروهای جدید است.

نرم‌افزار ساختار مولکولی را دریافت می‌کند و مدلی سه بعدی از آن را برای چاپ یا نمایش مجازی در اختیار کاربر قرار می‌دهد. مطالعه‌ی مولکول‌های بزرگ زیستی مانند پروتئین‌ها و درک چگونگی برهم‌کنش آن‌ها با سایر مواد دشوار است. مشاهده‌ی مدل سه بعدی این مولکول‌ها به دانش‌آموزان، دانشجویان و پژوهشگران درک بهتری از این مولکول خواهد داد. این نرم‌افزار در صفحه‌ی گیت‌هاب Denis Fourches و صفحه‌ی وب نرم‌افزار در دسترس عموم قرار داده شده است.

چاپ سه بعدی و کاربرد آن در ساخت و ساز

برای نخستین بار پلی با فناری چاپ سه بعدی ساخته شده است. این پل که کاملاً به صورت سه بعدی چاپ شده در سال ۲۰۱۷ در هلند نصب شده و اکنون قابل استفاده است. طراحی و ساخت این پل توسط مهندسین دانشگاه فنی آیندهوون و شرکت ساختمانی BAM Infra انجام شده است. این پل که برای دوچرخه سواران طراحی شده از نوعی ترکیب بتنی چاپ و با کابل فولادی تقویت و نصب شده است.


بیشتر بخوانیم:

تولید پوشیدنی‌های کم هزینه با چاپ سه بعدی تلفیقی

آیا فناوری چاپ سه بعدی برای انسان ضرر دارد؟


منبع: کانال مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی در آپارات

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

ما را در تلگرام دنبال کنید!

مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی

عضویت در کانال تلگرام
بستن