FREEDEE BLOG

A szintetizált, extrudált és printelt hús eddigi és jövőbeli legnagyobb problémája, hogy nem igazán érezzük húsnak, szájunkban valahogy más íz marad meg, ha egyáltalán íznek érezzük. Míg a valódi hús nem homogén, a zsír, az összekapcsolódó szövetek stb. mind hozzáadnak valamit, addig a printelt változat sokkal „egyhangúbb.”

A méretezhetőség szintén komoly kihívás. Laboratóriumi sejttenyészetekből könnyebb pár grammot előállítani, mint gyorsétterem-láncoknak legyártani a megrendelt mennyiséget.

A mesterséges hús gyártásához a pontos, hiteles ízt is el kell érni, illetve dönteni kell, hogy a végtermékbe kerül-e állati szövet, használnak-e genetikai tervezést a munkához stb.

Pozitívum, hogy nyomtatott húst nemcsak a Földön, hanem a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) is ettek már, és a termék elvileg bármilyen Mars-expedícióra kész.

A nemrég amerikai és orosz partnerekkel összeállt izraeli Aleph Farms az egyik legérdekesebb, legeredetibb vállalkozás. A partnerségek pontosan a világűrt célozzák, a kutatók a mikrogravitációban történő ételnyomtatás kihívásait és előnyeit tanulmányozzák. A nyomtatáshoz az orosz 3D Bioprinting Solutions fejlesztette bioprintert is használnak.     

A beszédes nevű finn Solar Foods az Európai Űrügynökséggel (ESA) állt össze, bonyolult folyamatok eredményeként jövőbeli űrutazásokhoz terveznek magas proteintartalmú élelmiszereket.

A kaliforniai BlueNalu a „tehénmentes” marhahússal és a „csirkementes” csirkehússal foglalkozó cégekkel párhuzamosan sejtszintű haltenyésztéssel foglalkozik, saját technológiát dolgoztak ki rá. A technológiával kiváltották a genetikai tervezést, a végtermékben viszont van valódi hal, úgyhogy esetükben nem újabb húspótlékról van szó.

Az izraeli Mea Tech izmokat, zsírszöveteket és különféle szerkezeteket printel, tenyészt. A holland Delft Egyetemen különleges extrudáló módszert dolgoztak ki kajanyomtatáshoz. A Mosa Meat, a SavorEat és a Meatable bioreaktorokban tenyészt szarvasmarha-izomszöveteket.

A londoni online 3D-fájl piactér, a MyMiniFactory ezentúl digitális fájlok (kb. 100 ezer nyomtatható terv) mellett fizikai miniatúrákat is készít, és küld ki a megadott címre. A lépés a saját printerrel nem rendelkező, de például asztali játékaikban előszeretettel szerepeltetett nyomatokra utazó felhasználókat veszi célba.

A „3D Printed & Delivered” szolgáltatás a szükséges utómunkálatokon átesett profi nyomatokat ígér. A printelésben és az utómunkálatokban az online e-kereskedelmi program, Shop3D.io segít; digitális fájlokat fizikai formában is elérhetővé tesz. Jelentősen megkönnyíti a 3D objektumok eladásában érdekelt személyek és kisvállalkozások dolgát azzal, hogy nem kell raktárban tárolniuk őket.

A MyMiniFactory és a Shop3D.io együttműködésének eredményeként a printelhető fájlok alapján történő gyártás és a nyomatok szállítása független tervezők számára is hozzáférhető szolgáltatássá vált.

Jelenleg 3D tervezők összesen 40 miniatúrája érhető el.

A MyMiniFactory egyik bevallott célja 3D tervezők egy platformra gyűjtése. A platform egyébként komoly növekedésen esett át az utóbbi években, a felhasználók száma a 2018. júniusi 250 ezerről 450-re emelkedett. (A dátum azért fontos, mert azóta foglalkoznak prémiumkategóriás, garantáltan nyomtatható fájlokkal.)

Az új együttműködéssel jelentősen bővülhet a klienskör. Tervezőknek változatos opciókkal külön kedveskednek, könnyebb hozzáférést biztosítanak nekik, és így még inkább csak a munka kreatív részére kell figyelniük.

„Az asztali táblás játékok piacának gyors növekedése izgalmas lehetőség a 3D tervezőknek. A közösségi finanszírozás növekedésével pedig egyre nagyobb az STL 3DP fájlformátum iránti érdeklődés. Az egyik új eszközünkkel a 3DP közösség kevesebb idő alatt több pénzt kereshet, miközben saját crowdfunding oldalán sem kell annyit időznie” – magyarázza Nebojsa Nikolics, a MyMiniFactory egyik vezetője.

Nemzetközi tudóscsoport „menetrendet” (roadmap) készített a jövőből egyre inkább jelentechnológiává érő 3D bionyomtatásról. Az anyagban egyrészt leírják a mát, másrészt felvázolják a holnapot. Mindegyik szerző a technológia más aspektusára (új biotintáktól a sejtépítésig, szövetektől a többsejtes tervezett élő rendszerekig stb.) fókuszál.

A tapasztalt kutatóknak és újoncoknak egyaránt ajánlott menetrend időszerűségét az utóbbi hónapok, évek gyors fejlődése, az alkalmazási területek látványos bővülése indokolja.

A bioprinting megoldandó nagy/általános kihívásai a következők: szállításra, sejtnövesztésre jobban alkalmas újgenerációs tinták fejlesztése, nyomtatási folyamatok minőségjavítása, hatékony kereszt-összeköttetések kidolgozása, mikrofolyadékos eszközök integrálása.

Az első szakaszban a sejtbővítő rendszerek szükséges feljavítását, a hagyományos módszereknél gyorsabb bioreaktor-alapú rendszereket, a regeneratív gyógyászat és a szövettervezés termékeinek piacra kerülésében játszott szerepüket mutatják be.

A biotinták fejlődése látványos, de nem elég gyors. Sejtek mikrokörnyezetben történő működéséhez, natív szövetek, szervek és komplexitásuk pontos másolásához a mostani szint még nem elegendő.

Őssejtek bionyomtatása az egyik legígéretesebb terület, amelyben három nagy kihívásra kell választ találni: a fizikai nyomtatás hatásaira, a biotinták minőségére, és a nyomtatott őssejtkultúrák biológiai problémáira. Jó hír, hogy már vannak működő megoldások.

Az organoidok nagyon hasznosak szövetek vagy szervek fiziológiai mikroszerkezeteinek in vivo hatékony utánzására, nagymennyiségű gyártásuk viszont (főként a csillagászati árak miatt) még lehetetlen.

Biohibrid szövetek nyomtatásával járványok és betegségek jobban modellezhetők, pontosabb in vitro modellek készíthetők. Az egy chipre tömörített szervek (organ-on-a-chip), a többsejtes rendszerek és a szövetegyesítés további fejlesztése szintén fontos feladatcsoport.

Az anyag földönkívüli bionyomtatást is ismerteti – mikrogravitációban például komplexebb geometriájú szövetek printelhetők. Bizakodásra ad okot, hogy amerikai, európai uniós, orosz és kínai projektek masszívan készítik elő a terepet, dolgozzák ki az infrastruktúrát az űrbéli nyomtatáshoz.

3D nyomtatás és közlekedés egyre több szállal kapcsolódik egymáshoz. Földi, légi és vízi járművekhez mind gyakrabban használnak printelt részeket – és nemcsak autókhoz, repülőkhöz, hajókhoz…

A német Urwahn Bikes kerékpárgyártó nemrég bemutatott nyomtatott elektromos biciklije, a magyarra bikának, bivalynak, nagyfejűnek stb. ferdíthető Platzhirsch utalás az egyébként impozáns látványt nyújtó gép döbbenetes teljesítményére.

A kerékpár elektromos darabjait a MAHLE járműgyártó elektronikus alkatrészeket integráló specialista részlege, a MAHLEebikemotion kivitelezte. Annyira hibátlanul oldotta meg, hogy beleértve a LED világítórendszert is, szinte láthatatlanok, mert úgy el vannak rejtve a printelt acélkeretben. A gép az aljvázba integrált hátsó kerékagy-motort működtető elemmel 80 kilométert képes megtenni. A MAHLE appon keresztül a – borsos árú, 4499 eurós – bicikli három vezetési módban használható és digitálisan navigálható.

A gyártó nem először használta a 3DP technológiát, korábbi Schmolke Edition gépéhez a printelt acélvázat szénrészekkel kombinálta össze (erősítette meg). A pehelykönnyű részeket az ezen a területen specialistának számító Scmolke Carbon kivitelezte.

A járműiparban, elsősorban az autógyártásban köztudottan előszeretettel használják a 3D nyomtatást, de több gyönyörű kerékpárt is printeltek már. Aligha a véletlen műve, hogy az elsőket épp a biciklikultúrájáról ismert Hollandiában.

A 3DP úgy tűnik, a kerékpársportba is bevonul. Az Egyesült Királyság 2020-as tokiói nyári olimpiára készülő kerékpár-csapatának gépeihez használják a technológiát, a Renishaw RenAM 500M printerén szénrostos részeket állítanak elő hozzájuk.

Közben a londoni Quirk Cycles kerékpárváz-gyártó nyomtatott biciklivázat mutatott be. A printeléshez rozsdamentes acélt használtak.

Kevin Czinger, a Los Angelesi Divergent3D alapítója tavaly létrehozott egy másik céget is, amely nemes egyszerűséggel csak a Czinger nevet viseli. Az alapító pedig első hyperautójáról a (szintén róla elnevezett) Czinger 21C-ről közölt információkat.

A jármű „21. századi kézművesek” munkája, additív gyártóeljárással készül, világviszonylatban pedig a Genfi Nemzetközi Motorshow-n debütál, március 5. és 15. között.

Czinger az autók és motorok világának egyik vizionárius szelleme, úgyhogy semmi meglepő nincs az új járműben, és abban sem, hogy az az alapító nevét viseli. A 21C a cég első járműve, és mindennel rendelkezik, ami a jövőbeli használatra alkalmassá teszi.

Los Angelesi csapat tervezte, építette és végezte a mérnöki munkákat. Czinger az „első additív gyártási módszerekkel készült, teljesítményre tervezett méretben és léptékben is komplex alkatrészekből álló jármű”-ként beszél róla.

A formális bemutatón nyilván bőséges információval szolgálnak a gépről, egyelőre viszont be kell érnünk néhány – izgalmas – részlettel.

Különleges üléskonfigurációval rendelkezik, integrált hibrid erőátviteli rendszerét „házilag” fejlesztették. A jármű számos fejlett gyártótechnológiával, például 3D nyomtatással készült részt tartalmaz.

A cég állítása alapján a „Czinger az első, ilyen típusú döbbenetes hyperautót új additív gyártótechnológiákkal előállító vállalat. A high-tech alváz és az említett szerkezetek úttörő darabok. Lényegében a 21. századhoz passzoló forradalmi hyperautót fejlesztettünk.”

Nem mondták ki, de elég egyértelműnek tűnik, hogy a „high-tech” alvázat teljes egészében printelték.

A sima design pedig bizonyíték a cég folyamatos fejlődésére, stiláris váltásaira.

A Lausanne-i Svájci Szövetségi Technológiai Intézet, a világhírű EPFL kutatói új 3DP eljárást dolgoztak ki, amellyel kicsi és puha tárgyak pár másodperc alatt előállíthatók. A rendkívül pontos (volumetrikus) módszert fontos orvosi és bioprinting alkalmazásokban hasznosíthatják, például ideálisnak tűnik hallókészülékek vagy sejtszerkezetek készítésére.

A fejlesztést részben a tomográfia, a felületi szkenek alapján tárgyak modelljét kiépítő képalkotó eljárás inspirálta. A technika alapján a kutatók folyékony anyagokat, például biogéleket és folyékony műanyagot több szögből ráirányított lézerfény-mintával polimerizáló rendszert dolgoztak ki.

„Az egész a fényről szól. A lézer polimerizációs folyamattal keményíti meg a folyadékot. Annak függvényében, hogy mit építünk, algoritmusok számolják ki pontosan, hogy hova és milyen szögekből, mekkora mennyiségben irányítsuk a lézernyalábokat” – nyilatkozta az EPFL leányvállalata, a Readily3D egyik vezetője.

Az eljárással jelenleg akár 2 centiméteres tárgyak is készíthetők, pontosságuk 80 mikrométer. Ilyen méretű objektumok nyomtatása 15 másodpercnél kevesebb ideig tart.

A szabadalmi oltalomra benyújtott technológiát a Readily3D máris igyekszik kereskedelmi termékké alakítani, majd piacra dobni a rendszert.

„Az additív gyártás néven ismert hagyományos 3D nyomtatótechnikák rétegről rétegre építik fel a nyomatokat. Az ezzel a módszerrel készült puha tárgyakkal az a probléma, hogy hamar szétesnek” – magyarázza Damien Loterie, a Readily3D vezérigazgatója.

A gyorsaságnak és a módszernek köszönhetően az új technikával ezek a problémák mind orvosolhatók.

A megoldás a bionyomtatásban szövetekhez és szervekhez használható finom szerkezetek előállítására alkalmas. A kutatók máris együtt dolgoznak egy sebésszel; artériákat igyekeznek printelni, majd tesztelni. Loterie elmondása alapján az eddigi eredmények kifejezetten ígéretesek.

Mivel a technológiával szilikon- és akrilrészek is gyorsan, utómunkálatok nélkül elkészíthetők, a design és a belsőtervezés-piacon szintén komolyak a lehetőségek.

Mi köze a koronavírusnak a 3D nyomtatáshoz?

Leszámítva, hogy minden mindennel összefügg, nyilvánvalóan nem sok. Csupán annyi, hogy a betegég okozta pánikban folyamatosan keressük az eredményes védekezési módokat, például egészségügyi műszereket készítünk, és készítésükhöz 3D nyomtatókat is használunk.

Egy maker, rLinte sajnálatosan aktuális darab, egy egyszerű, de hatékony „koronavírus-detektort” hozott létre, és osztotta meg online, hogy hogyan csináljunk mi is.

A részben motoros sisakra szerelt detektor digitális infravörös szenzorral méri az eszközzel szemben álló személy testhőmérsékletét.

Ha nincs semmi különös, és az illető nem lázas, a bal szem körüli részen zöld LED gyűrű jelzi, hogy minden rendben. Ha viszont a testhőmérséklet meghaladja a 38 Celsius-fokot, a gyűrű pirosba vált, figyelmeztetést ad le, jelezve, hogy az adott személy potenciális beteg, és sürgősen orvoshoz kell mennie, hogy meg lehessen állapítani, valóban megfertőzte a koronavírus, vagy sem.

A detektorhoz elektronikus részek – Arduino Uno, LED gyűrű, MP3 lejátszó, hangszóró, infravörös hőmérséklet-érzékelő, OLED kijelző stb. –, 3D nyomtató és lézervágó kellenek.

Elég hosszú a lista, összességében viszont, ha rendelkezünk hozzá mindennel, rLinte szerint még egy kezdőnek sem nehéz összebarkácsolnia a különleges eszközt. (Nehéznek talán nem nehéz, viszont költségesnek mindenképpen költséges.)

Azt a tényt azonban mindenképpen vegyük figyelembe, hogy a szerkezet egyáltalán nem tekinthető egészségügyi műszernek, semmiféle hivatalos laboratóriumi tesztet, vagy orvosi eszközt nem helyettesítünk vele, és még véletlenül se tekintsünk úgy rá.

A „barkácsolás”, maker-munkánk összességében egy digitális hőmérő elkészítésének szórakoztató módja.

A német Jamade vállalat főként elektromos meghajtású sporteszközöket tervez és gyárt, termékeivel a fogyasztói szegmenst célozza meg. Legutóbbi szerkezetük, a sorozatgyártásra kerülő Amazea vízalatti robogó (scooter) nagyformátumú extrudáló 3DP technológiával készült.

A scooter új fejezetet nyithat a digitális tömegtermelésben. Az Amazea 75 százalékát nyomtatták, mégpedig azért, mert ezeket a részeket más gyártási módszerrel nehéz vagy lehetetlen lett volna kivitelezni.

A vízi járművet stílszerűen vízisport-rendezvényen, Düsseldorfban mutatták be. Az Amazea vázát és elülső részeit három nagyméretű BigRep ONE printeren nyomtatták, kiváló minőségű speciális anyagokat használtak hozzá.

A scooter nemcsak a szériagyártás miatt történelmi jelentőségű, hanem azért is, mert az Olli önvezető autó kivételével most állítottak elő először nagyrészt 3D nyomtatással ekkora végfelhasználói terméket. Mivel az egyre több nagyméretű 3D nyomtató és tartós nyomtatóanyagok áresése folytatódik, a közeljövőben sok hasonló fejlesztésre, digitális termékek új generációjára számíthatunk.

„Az Amazea ipari áttörés, a tengeri járműtechnológia és a vízisportok felhasználói élményének újradefiniálása is benne rejlik. A BigRep ONE-t olcsósága, pontossága és minősége miatt választottuk. Ha hagyományos technológiákat használtunk volna, sokkal, de sokkal nagyobb összegeket kellett volna befektetnünk” – nyilatkozta Janko Duch, az egyik alapító.

A katamarán-elveken alapuló, mozgásában a delfineket is utánzó, ügyes scooter környezetbarát, szennyező anyagot nem bocsát ki, nem zajos; az elektromos jármű a tengeri élővilág az ökoszisztéma megzavarása nélküli tanulmányozására is használható.

A 25 kg tömegű robogó több világos színben szerezhető be, lítium-ion elemei újratölthetők, maximális vízalatti sebessége 20, vízfelületi 30 km/h. Vezérlőpanelje kifejezetten felhasználóbarát, könnyű kezelni. A jármű személyre szabható, a nagyobb darabokban történő nyomtatás miatt vízhatlanabb – ha az elülső részt több kisebb nyomatból szerelték volna össze, jobban átengedné a vizet.        

Bűnügyi helyszíneket közvetlenül a tettelkövetés után, immáron nemcsak rendőrségi szakértők láthatnak, hanem a digitális csúcstechnológiáknak, elsősorban a 3D szkennelésnek köszönhetően, egyre többen – bírák, esküdtek, közvélemény stb. – megismerkedhetnek velük.

A 3D technológiákat a rendőrség is előszeretettel alkalmazza, több esetben nyújtottak már komoly segítséget.

A Virginia állambeli Roanoke hatóságai is így gondolják, mert az eddig csak kevesek által látott emberölések, illetve súlyos balesetek helyszínei a Faro 3D szkenner jóvoltából digitálisan megmaradnak – ugyanolyan állapotban, mint a bűntény időpontjában, és a bíróságok is ugyanúgy fogják látni, mint a helyszínelők.

„A bíróságra vihetjük és az ott tartózkodó összes személlyel megoszthatjuk a bűntény valódi helyszínét” – magyarázza büszkén Don Caldwell, Roanoke ügyésze.

A szkenner bizonyítékok, például vérfoltok, tárgyak, keréknyomok, jármű-pozíciók, roncsminták stb. rögzítésére képes, és rengeteget segít a dokumentálás felgyorsításában.

A település több törvényszéki nyomozója működtetheti, és digitálisan újraalkothat vele bűnügyi jeleneteket, színeken módosíthat, hagyományos fényképeket egészíthet ki szkenekkel.

„Jeleneteket dokumentálok. Úgy, ahogy találom őket. A 3D szkennerrel viszont esküdtet és/vagy bírót is elvihetek a helyszínre, amit aztán ugyanúgy látnak, ahogy én” – magyarázza Chris Levering törvényszéki nyomozó.    

A Zürich-székhelyű svájci-svéd multinacionális elektromos felszerelésgyártó, több mint 100 országban 147 ezer személyt alkalmazó, Fortune 500-as ABB robotikai részlege, az ABB Robotics 3D nyomtatószoftvert mutatott be szimulációs programjához.

Az új funkció jelentősen hozzájárul, hogy a felhasználók úgy programozzanak ABB robotokat, hogy az additív gyártás 30 perccel később kezdődjön meg. A cég el akarja érni, hogy új 3DP szoftverét ne kelljen kézileg programozni, amivel jelentősen felgyorsul például a prototípus-készítés.

„Új 3DP szoftverünkkel gyorsabb és áramvonalasabb. 3DP folyamatot kínálunk ügyfeleleinknek. Ha ehhez hozzáadjuk robotjaink teljesítményét, akkor a gyártók sokféle ipari alkalmazáshoz hatékonyabban készíthetnek remek minőségű nyomtatott tárgyakat” – nyilatkozta Steven Wyatt, az egyik vezető.

Az ABB robotikai felszereléseit többféleképpen alkalmazzák a 3D nyomtatás világában.

Például a RAM (Robotic Additive Manufacturing) technológiákat fejlesztő MX3D nagyléptékű projektjeiről, 12 méter hosszú acélhídról stb. ismert. Ők is az ABB robotkarjait használják. Egy másik fontos szereplő, az Amey brit infrastrukturális szolgáltató vonatok felújításánál használja az ABB technológiáját.

A RobotStudio szimulációs és offline programozó szoftver lehetővé teszi, hogy a felhasználó távoli PC-ről programozzon robotot, és közben semmiféle munkamenetet nem zavar meg vele. A userek ennek megfelelően olyan feladatokat végeznek el így, mint a tréning, programozás, optimalizálás stb.

A cég új 3DP szoftverét PowerPac portfolióján keresztül integrálta a RobotStudioba. A program megoldást kínál a szabvány technikákkal kivitelezett 3D nyomtatáshoz kapcsolódó időproblémákra. Szabvány szeletelőszoftver-terveket az ABB szimulációs környezetbe transzportál, robotkóddá konvertál, amellyel leegyszerűsödik a CAD-tervek modellezésének végső fázisa.