7 εκπληκτικά πράγματα που μπορείτε να εκτυπώσετε 3D
μικροαντικείμενα / / August 16, 2022
Πραγματικό φαγητό, μια ζωντανή καρδιά, ένα οικολογικό σπίτι από ρύζι και άλλα χρήσιμα «εκτυπώματα» που μπορούν να λύσουν τα προβλήματα του κόσμου.
1. ΑΝΘΡΩΠΙΝΑ ΟΡΓΑΝΑ
Οι επιστήμονες μπορούν ήδη να εκτυπώσουν δέρμαΠόσο κοντά είμαστε στο 3D Printed Skin; / Τρισδιάστατη πηγή, νεφράΤρισδιάστατα εκτυπωμένα όργανα και η προσιτή τιμή τους / Δίκτυο ιατρικών συσκευών, ηπατικό ιστό3D Bioprinting / Organovo, καρδιάΕρευνητές εκτυπώνουν τρισδιάστατα μια καρδιά με ανθρώπινο ιστό και αιμοφόρα αγγεία / 3Dnatives και μια σειρά από άλλους φορείς. Είναι αλήθεια, ενώ είναι συνήθως μικρότερα από τα πραγματικά, και ως εκ τούτου κατάλληλα μόνο για κλινικές δοκιμές ή χειρουργική πρακτική. Αλλά στο μέλλον, θα πρέπει να βοηθήσουν σοβαρά στην καταπολέμηση διαφόρων ασθενειών. Για παράδειγμα, τρισδιάστατο δέρμα θέλουν να χρησιμοποιήσουνR. J. ΕΝΑ. Moakes, J. J. Ανώτερος, Τ. ΜΙ. Ρόμπινσον, Μ. Τσιπάρα, Α. Ατανσοφ Α. Νέιλορ, Α. ΡΕ. Μέτκαλφ Α. Μ. Σμιθ, Λ. Μ. Γκρόβερ. Μια προσέγγιση κατασκευής προσθέτων αιωρούμενων στρωμάτων στη βιοεκτύπωση ισοδύναμων δέρματος τριών στρωμάτων που παρουσιάζεται / APL Bioengineering
ως παράγοντας επούλωσης πληγών. Και οι πλήρεις τυπωμένες καρδιές ή νεφροί μπορούν να συντομεύσουν την ουρά για τα όργανα δωρητών και να σώσουν περισσότερες ζωές: μεταμόσχευση ετησίως απαιτείταιΕκτιμώμενος αριθμός μεταμοσχεύσεων οργάνων παγκοσμίως το 2020 / Statista εκατοντάδες χιλιάδες άνθρωποι.3D όργανα δημιουργήθηκεΕκτύπωση του μέλλοντος: 3D βιοεκτυπωτές και οι χρήσεις τους / Αυστραλιανή Ακαδημία Επιστημών από πραγματικά ζωντανά κύτταρα: είτε από ενήλικα βλαστοκύτταρα είτε από δείγμα που λαμβάνεται απευθείας από ένα άτομο. Παίζουν το ρόλο του μελανιού, το οποίο οι κεφαλές του εκτυπωτή τοποθετούν σε μια οργανική ή συνθετική βάση. Το σωστό σχήμα, η υφή και τα στρώματα ιστού προγραμματίζονται με βάση τα αποτελέσματα της σάρωσης - αυτό διασφαλίζει τη μέγιστη ακρίβεια αντιγραφής. Η κύρια πρόκληση που αντιμετωπίζουν τώρα οι επιστήμονες είναι βρείτε μια ευκαιρίαΤρισδιάστατα εκτυπωμένα όργανα και η προσιτή τιμή τους / Δίκτυο ιατρικών συσκευών δημιουργία οργάνων ικανών να λειτουργούν μέσα στο σώμα: επαφή με το νευρικό και κυκλοφορικό σύστημα και να εκτελεί σωστά τα καθήκοντά τους.
2. Οστά και χόνδροι
Αλλά χρησιμοποιούνται ήδη από χειρουργούς στην πραγματική ζωή. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται τρισδιάστατα εμφυτεύματα αντικαταστάσεις100.000 ασθενείς Αργότερα, το 3D-Printed Hip είναι μια δεκαετία παλιό και δυναμώνει / Orphopedia Design & Technology οστά των μηρών. Υπάρχουν και καλά παραδείγματα μεταμοσχεύσειςΤο 75% ενός ανθρώπινου κρανίου αντικαταστάθηκε με τρισδιάστατο εκτυπωμένο υλικό / ExtremeTech τυπωμένα οστά του κρανίου και χόνδρος λοβόςΟι γιατροί μεταμοσχεύουν αυτί ανθρώπινων κυττάρων, κατασκευασμένο από 3-D εκτυπωτή / The New York Times. Το επόμενο βήμα στην εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας μπορεί να είναι η αντικατάσταση μικρών κατεστραμμένων περιοχών ακριβώς μέσα στο άτομο. Αυτή η μέθοδος τρισδιάστατης εκτύπωσης, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα επιτρέψειΜΙΚΡΟ. Romanazzo, Τ. ΣΟΛ. Μόλι, Σ. Nemec, Κ. Λιν, Ρ. Σέιχ, Τζ. J. Gooding, B. Van, Q. Λι, Κ. ΕΝΑ. Κιλιάν, Ι. Roohani. Συνθετικές δομές που μοιάζουν με οστά μέσω πανκατευθυντικής κεραμικής βιοεκτύπωσης σε αιωρήματα κυττάρων / προηγμένο λειτουργικό υλικό επιταχύνετε τη διαδικασία και εξοικονομήστε σε περιπτώσεις όπου η ταχύτητα αντίδρασης είναι κρίσιμη, για παράδειγμα, στη θεραπεία του καρκίνου των οστών.
3D εκτυπωτές έρχονται σε βολικόΆνοιγμα ευρέως: πώς η τρισδιάστατη εκτύπωση αναδιαμορφώνει την οδοντιατρική / Δίκτυο ιατρικών συσκευών και στην οδοντιατρική. Απλοποιούν τη διαδικασία δημιουργίας στεφάνων, γεφυρών και προθέσεων: ο ειδικός δεν χρειάζεται να επιλέξει τις διαστάσεις με το χέρι - το μοντέλο σχηματίζεται και εκτυπώνεται με βάση εικόνες της στοματικής κοιλότητας. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως προσωρινά εμφυτεύματα για να βοηθήσουν τους ασθενείς να συνηθίσουν τα νέα τους δόντια και να βεβαιωθούν ότι εφαρμόζουν καλά στο στόμα. Η τεχνολογία είναι ασφαλής: για εκτύπωση χρήσηΗ HARZ Labs έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για οδοντικές ρητίνες / Sudo Null IT News ειδικές φωτοπολυμερείς ρητίνες. Είναι δυνατά, διατηρούν μια αισθητική απόχρωση για μεγάλο χρονικό διάστημα και δεν ερεθίζουν τον βλεννογόνο.
3. Προθέσεις
Χέρια, πόδια και άλλα μέρη του σώματος. Λόγω της απλοποιημένης διαδικασίας παραγωγής της 3D πρόσθεσης στάσηΟι επιστήμονες δημιουργούν πλήρως αυτοματοποιημένη 3D εκτυπωμένη γραμμή παραγωγής προσθετικών / βιομηχανία τρισδιάστατης εκτύπωσης φθηνότερο και πιο γρήγορο στη δημιουργία. Στο τυπικό σχήμα, πρέπει πρώτα να κάνετε μια εντύπωση του διατηρημένου τμήματος του άκρου του ασθενούς και στη συνέχεια να κάνετε γύψο μια δοκιμαστική έκδοση από γύψο, αφού δοκιμάσετε, διορθώστε τις ανακρίβειες και μόνο στη συνέχεια προχωρήστε στη δημιουργία ενός τελειωμένου προϊόν. Στην τρισδιάστατη έκδοση αρκεί να συλλέξετε μετρήσεις, να διορθώσετε το μοντέλο στην οθόνη και να το εκτυπώσετε.
Ωστόσο, τέτοιες προθέσεις δεν εκτελούν απαραίτητα μια αποκλειστικά αισθητική λειτουργία. 3D χέρια με έλεγχος αφήςΑυτά τα βιονικά χέρια κάνουν τα παιδιά να αισθάνονται υπερήρωες / Insider, δηλαδή μια αντίδραση σε σήματα του σώματος, ή με απόκριση κραδασμών3D τυπωμένος προσθετικός βραχίονας που παρέχει ανατροφοδότηση / Sculpteo για το άγγιγμα αντικειμένων υπάρχουν ήδη. Επιπλέον, είναι ευκολότερο να αντικαταστήσετε ένα τυπωμένο τεχνητό μέλος μετά τη φθορά με ένα παρόμοιο, δημιουργώντας το ξανά σύμφωνα με την αποθηκευμένη διάταξη.
Οι τρισδιάστατες προθέσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο σε ανθρώπους. Για παράδειγμα, στην Αυστραλία σε έναν εκτυπωτή δημιουργήθηκεMillie The Dog: Το πρώτο κουτάβι της Αυστραλίας που έλαβε ένα τρισδιάστατο προσθετικό πόδι / HuffPost τεχνητό πόδι για σκύλο
Η ταχύτητα και το κόστος της παραγωγής τρισδιάστατων προθέσεων είναι μια ευκαιρία για πολλά παιδιά: οι συμβατικές επιλογές γίνονται πολύ γρήγορα άχρηστες λόγω της ενεργού ανάπτυξης του παιδιού. Και ένα τυπωμένο μοντέλο μπορεί να δημιουργηθεί ακόμη και για έναν ασθενή ενός έτους που μόλις μαθαίνει κινήσεις: μια τέτοια εξέλιξη έχει ήδη υποβλήθηκεΠρώτος προσθετικός βραχίονας 3D-εκτυπωμένος με λειτουργία αισθητήρα για νήπια / Πανεπιστήμιο του Λίνκολν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Λίνκολν.
4. Φαγητό
Μάρκες χρήσηΕίναι η 3D εκτύπωση το μέλλον της παραγωγής τροφίμων; / Εφαρμογές σιδηρουργού Εκτυπωτές 3D για τη μοντελοποίηση μελλοντικών προϊόντων ή τη δημιουργία ασυνήθιστων σχημάτων οικείων τροφίμων. Σε ορισμένα εστιατόρια χρησιμοποιούνται επίσης δημιουργικές επιλογές σερβιρίσματος. Το 2016 στο Λονδίνο προσωρινά άνοιξε μια ολόκληρη εγκατάσταση, το μενού της οποίας αποτελούνταν εξ ολοκλήρου από πιάτα που ελήφθησαν με τεχνολογία 3D.
Αλλά η επιλογή της εμφάνισης δεν είναι το μόνο συν της τρισδιάστατης εκτύπωσης τροφίμων. Λόγω της δυνατότητας εικονικού προγραμματισμού της σύνθεσης, τα πιάτα που δημιουργούνται από τον εκτυπωτή προσαρμόζονται εύκολα την επιθυμητή θρεπτική αξία: έλεγχος του θερμιδικού περιεχομένου, της ποσότητας πρωτεϊνών, λιπών, υδατανθράκων, φυτικών ινών, βιταμίνες. Αυτό θα διευκολύνει τη ζωή των ατόμων που ακολουθούν αυστηρή δίαιτα για ιατρικούς λόγους. Επίσης, ο εκτυπωτής θα σας επιτρέψει να μαγειρέψετε το συνηθισμένο φαγητό, αλλά από οικονομικά υλικά. Για παράδειγμα, για να σχηματίσετε ένα φιλέτο ψαριού από φύκια. Είναι στη θεωρία θα πρέπει να βοηθήσειΕπίλυση της παγκόσμιας πείνας με τρισδιάστατα εκτυπωμένα τρόφιμα / Η Αμερικανική Εταιρεία Μηχανολόγων Μηχανικών στην επίλυση του προβλήματος της παγκόσμιας πείνας.
Στο μέλλον, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές μπορούν να κάνουν τη δίαιτα πιο ηθική. Για παράδειγμα, θα επιτρέψουν να σταματήσει η θανάτωση ζώων για την παραγωγή προϊόντων κρέατος. Μία από τις εναλλακτικές είναι εδώ δημιουργίαΘα φάγατε μια μπριζόλα από έναν 3D εκτυπωτή; / SBS το κρέας βασίζεται εξ ολοκλήρου σε φυτικά συστατικά.
Ένας άλλος τρόπος είναι να σχηματιστεί «μελάνη» για έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή από δείγμα κρέατος που λαμβάνεται από ένα ζώο με βιοψία. Μια συσκευή για εκτύπωση που χρησιμοποιεί αυτή την τεχνολογία δημιουργήθηκε στο Κρατικό Πανεπιστήμιο Παραγωγής Τροφίμων της Μόσχας (MGUPP). Είναι αλήθεια ότι για να μπορέσει ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής να φτιάξει μια ολόκληρη μπριζόλα από ένα μικροσκοπικό κομμάτι ύφασμα, χρειάζονται αρκετοί μήνες. Αρχικά, το δείγμα καλλιεργείται σε βιοαντιδραστήρα. Όταν υπάρχουν αρκετά κύτταρα, αρχίζουν να σχηματίζουν τη βάση - από συστατικά φυτικής προέλευσης. Μετά από αυτό, εφαρμόζεται εναλλάξ σε αυτό ζωικό και φυτικό "μελάνι". Ως αποτέλεσμα, το προϊόν διατηρεί τόσο τη γεύση όσο και την υφή.
Ο εκτυπωτής MGUPP 3D μπορεί να εκτυπώνει όχι μόνο κρέας, αλλά και, για παράδειγμα, σοκολάτα ή ζύμη. Ερευνητές του πανεπιστημίου σχεδιάζουν να πειραματιστούν με την τεχνολογία περαιτέρω για να επεκτείνουν τη γκάμα των προϊόντων τους.
5. Ρούχα και υποδήματα
Τα πράγματα που δημιουργούνται με χρήση τρισδιάστατης εκτύπωσης παράγονται από πολλές μάρκες. Για παράδειγμα η Nike έκανεΤο επάνω μέρος της Nike με τρισδιάστατη εκτύπωση είναι το πρώτο παιχνίδι που αλλάζει το παιχνίδι για τον κόσμο των sneaker / Esquire στον εκτυπωτή, στο πάνω μέρος των αθλητικών παπουτσιών και στην Adidas - ενδιάμεση σόλαΠαπούτσια τρεξίματος Adidas με τρισδιάστατη τυπωμένη μεσαία σόλα, σπρώχνουν τα πόδια σας προς τα εμπρός / CNET. Τα φορέματα της Ολλανδής σχεδιάστριας Iris van Herpen ραμμένα χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνολογία τακτικά φοράωΠοια είναι η Iris Van Herpen; Εδώ είναι τι πρέπει να ξέρετε για τον σχεδιαστή που κυριάρχησε στο Met Gala 2022 / Glamour διασημότητες. Η Αυστριακή Julia Koerner συνεργάζεται επίσης με τον εκτυπωτή - αξεσουάρ που δημιούργησε σε συνεργασία με την ενδυματολόγο Ruth Carter, φορούσεΓνωρίστε τη Julia Koerner τη σχεδιάστρια που βοήθησε να ζωντανέψουν τα τρισδιάστατα κοστούμια των Black Panthers / UCLA Η Angela Bassett στο Black Panther.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση στη μόδα διευρύνει τις δημιουργικές δυνατότητες των σχεδιαστών, επιτρέποντας φουτουριστικά σχήματα που είναι δύσκολο να επιτευχθούν με τις συμβατικές μεθόδους ραπτικής. Ωστόσο, αυτό δεν είναι το κύριο πλεονέκτημα της τεχνολογίας. τρισδιάστατος εκτυπωτής μειώνει3D Printing: Η λύση στο πρόβλημα των απορριμμάτων της μόδας; / ÀLA.HAUSSE κατανάλωση πόρων: ένα πράγμα ή το στοιχείο του εμφανίζεται αμέσως στο σωστό μέγεθος - δεν μένουν επιπλέον κομμάτια και νήματα. Επιπλέον, το ύφασμα 3D απαιτεί λιγότερο νερό για να γίνει από το βαμβάκι και μπορεί να δημιουργηθεί γρήγορα από ανακυκλωμένα ή ανακυκλωμένα υλικά. Στο μέλλον, η εκτύπωση πραγμάτων μπορεί καταστρέφωΘα μπορούσε η τρισδιάστατη εκτύπωση των ρούχων να είναι το μέλλον της μόδας; / Thred γρήγορη μόδα, που σας επιτρέπει να τα δημιουργείτε μεμονωμένα, ιδανικά προσαρμοσμένα στις παραμέτρους και τα αιτήματα του πελάτη.
6. Εργαστηριακά όργανα
Τα τυπωμένα όργανα, λόγω της ταχύτητας και του κόστους παραγωγής, μπορούν να βοηθήσουν στην έρευνα σε φτωχές χώρες. Τώρα υπάρχει πολλά έργα ταυτόχρονα, δημιουργώντας προϋπολογισμό μικροσκόπιαOpenFlexure: ένα τρισδιάστατο τυπωμένο μικροσκόπιο ανοιχτού κώδικα / The Company of Biologists για τη διάγνωση της ελονοσίας στην Τανζανία.
Οι τρισδιάστατες τεχνολογίες κάνουν την επιστήμη πιο προσιτή και στους ερασιτέχνες. Για παράδειγμα, Αυστραλοί ερευνητές αναπτηγμένοςΘέλετε να κάνετε λίγη επιστήμη; Εδώ είναι ένα μικροσκόπιο smartphone που μπορείτε να εκτυπώσετε 3D / Digital Trends Συνημμένο μικροσκόπιο για smartphone και δημοσιευμένα αρχεία σε δημόσιο τομέα: οποιοσδήποτε έχει εκτυπωτή μπορεί να δημιουργήσει μια τέτοια συσκευή.
7. Σπίτια
Υπάρχουν κτίρια με τυπωμένους τοίχους σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων στην ΡωσίαΣτη Ρωσία, ένα ολόκληρο χωριό θα εκτυπωθεί σε τρισδιάστατο εκτυπωτή / RBC. 3D εκτυπωτές επιτρέπω3D Printed Houses: Μια πιο προσεκτική ματιά σε ολοκληρωμένα έργα από όλο τον κόσμο / 3Dnatives χτίζουν σπίτια σε λίγες μέρες, μειώνοντας παράλληλα το κόστος και δεν απαιτείται η συμμετοχή ολόκληρης κατασκευαστικής ομάδας. Δεν απαιτείται επίσης μεγάλος ειδικός εξοπλισμός - μπορείτε να εργαστείτε ακόμη και σε δυσπρόσιτα μέρη. Ο ίδιος ο εκτυπωτής κατασκευής ζυγίζει μερικούς τόνους, επομένως η μεταφορά του στο σημείο είναι αρκετά ρεαλιστική.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση επεκτείνει τις δημιουργικές δυνατότητες: το μηχάνημα μπορεί να εκτυπώσει κυρτούς τοίχους, ελικοειδή στηρίγματα και άλλα πολύπλοκα σχήματα. Και η μεταβλητότητα των δομικών υλικών σε αυτήν την τεχνολογία είναι μεγάλη: σκυρόδεμα, άμμος, ηφαιστειακή τέφρα ή οικολογικά υλικά όπως φλούδες ρυζιούThe First 3D Printed House "Gaia" που χτίστηκε με χώμα, φλοιούς ρυζιού και καλαμάκια / επιφάνειες Reporter.
Με τη βοήθεια τρισδιάστατων εκτυπωτών δεν ανεγείρονται μόνο κτίρια, αλλά και άλλες κατασκευές, όπως πεζογέφυρες. Μπορείτε να περάσετε από αυτά, για παράδειγμα, μέσα ΆμστερνταμΗ τρισδιάστατη εκτυπωμένη γέφυρα από ανοξείδωτο χάλυβα του Joris Laarman ανοίγει επιτέλους στο Άμστερνταμ / Dezeen ή ισπανική πόλη ΑλκοβενδάσηΗ πρώτη 3D εκτυπωμένη γέφυρα στον κόσμο ανοίγει στην Ισπανία / ArchDaily.