FREEDEE BLOG

A Burke Természettörténet és Kultúra Múzeum (Seattle) mamutcsontvázakat nyomtat egy kiállításra.

A legendás elefántszerű állat kb. 5 millió éve élt, a legkorábbi lelet pedig mintegy 40 millió éves. A dinoszauruszokhoz hasonlóan, a paleontológusok ritkán találnak teljes csontvázat. A Burke Múzeumban lévő egyik állatnak csak a 20 százaléka van meg: állkapcsok, végtagcsontok, koponya.

A kiállítás előkészítéséhez felvették a kapcsolatot a helyi Washington Egyetem 3D nyomtatótechnológia specialistáival. 3D szkenneléssel nemcsak a leletek hiányzó csontjairól készíthetők másolatok, de a mamut anatómiájáról is értékes információk derülnek ki.

A szkenneléshez a múzeum más mamutcsontjait is felhasználják. Állapotuktól függően egy-egy szkennelés öt óráig is eltarthat. Nagyobb darabok printeléséhez a kutatók egy Big Blue nevű méretes (másfél köbméter kapacitású) printer prototípusát használják.

A múzeum és az egyetem hosszútávú együttműködést tervez. A teljes mamut nyomtatása (míg állandó kiállítási tárgy lesz belőle) eleve eltarthat pár évig.

Három 3DP cég (a Bioniks, az Xplorer 3D és a Viscous.co) összefogott, hogy jobbá tegye a jobb kéz nélkül született, most ötéves pakisztáni kisfiú, Mir Bayyaan Baloch életét.

A régióban elsőként ő kapott nyomtatott kezet. A művégtag az UnLimbited tervezőmunkája. Mir édesapja talált rájuk online keresés közben. Ép könyökkel és viszonylag egészséges felsőkarral, viszont csukló és kéz nélküli, vagy nagyon gyenge csuklóval rendelkező személyekre találták ki. A terv nyílt forrású, az UnLimbited minden hozzáértőt bíztat a letöltésre, nyomtatásra, tesztelésre, és várja a javító szándékú ötleteket. Az UnLimbited az e-NABLE közösség projektje, a nemzetközi csoport nyílt forrású felső végtagok tervezésére és printelésére specializálódott.

A kezet a Bioniks nyomtatta ki az Xplorer 3D printerén. Ezt követően az eszközt a Viscous.co által működtetett makerstúdióban a kisfiúra méretezték.

Az Ernst & Young felmérése alapján a német vállalati szektorban a legelterjedtebb a 3D nyomtatótechnológia. A cégek 37 százaléka használja és további 12 tervezi a közeljövőben. A számok azért figyelemreméltók, mert gondoljunk bele, hogy a 3DP-t nem is olyan régen szinte csak kevés ipari alkalmazásra és igen szűk körben használták. Kínában egyébként 24, az Egyesült Államokban csak 16 százalék ez a mutató.

A műanyagipar az első (az országokat összesítve) 38 százalékkal, a gépészmérnöki cégek követik 29-el. A 3DP 10 milliárd eurót generált, aminek 10 százalékát Németország állította elő. Ezek a számok egyértelműen jelzik, hogy a helyi gazdaság nyitott az új technológiák felé.

„A3DP-t az innovatív német gazdaságnak találták ki” – nyilatkozta Andreas Müller, az Ernst & Young partnere, arra is utalva, hogy a szelektív lézeres szinterezés és egyben az ipari 3DP vezető cége, az EOS német. Nem meglepő, hogy a szolgáltató szektorban világelső Shapeways főként az ő gépeiket használja.

A felmérésből az is kiderült, hogy a megkérdezett cégek kb. 40 százaléka az árak miatt ódzkodik a technológiától, 28 úgy érzi, hogy nem rendelkezik hozzá a szükséges adottságokkal, 20 pedig az ipari printerekkel járó anyagok és szolgáltatások költségeitől tart.

A technológiát egyébként egyre több cég már nemcsak prototípus-, hanem késztermékek gyártására is használja. Ezen a területen szintén Németország az első.

Anil Jain, a Michiagan Egyetem tanára biometrikus azonosítással foglalkozik, speciális programokat használ hozzá. Gondosan ügyel, hogy a programokat ne lehessen meghackelni. Most viszont fordult a kocka: a nyomozóhatóság őt kérte fel, hogy egy gyilkossági ügy megoldáshoz vesse be hackertudományát.

Mivel az ügy még nem zárult le, kevés információ áll rendelkezésre. A rendőrség álláspontja, hogy az áldozat okostelefonján található információk alapján azonosítható a gyilkos. Csakhogy a telefont, és így az információkat is ujjlenyomat-azonosító rendszer védi.

A rendőrségnek megvan az áldozat (2D) ujjlenyomata, és azzal a kérdéssel fordult Jain-hez és Sunpreet Arora PhD-hallgatójához, hogy a 2D alapján tudnak-e másolatot készíteni a férfi ujjlenyomatáról, ujjairól.

Sima műanyag-nyomat azonban nem elég az információk kinyeréséhez. Az ujjlenyomat azért nagyon biztonságos okostelefonokhoz, mert a készülék az emberi bőr elektromos impulzusaira reagál. A műanyag másolat viszont lehet akármilyen tökéletes, ebben az esetben azért nem működik, mert nem vezeti az áramot. Fémtinták viszont igen, kutatók már nanoszinten kísérleteznek 3D nyomtatásukkal.

Arora a printelt ujjat és ujjlenyomatokat fémes vezetőanyaggal vonta be, amelyre a telefonnak elvileg reagálnia kellene. A technológiát tökéletesítik, és bíznak benne, hogy pár héten belül a rendőrség rendelkezésére bocsátják.

A 3D nyomtatótechnológiákról bebizonyosodott, hogy többféleképpen hasznosak az orvosi szektorban: személyre szabott beültetések és pótvégtagok, CT felvételek alapján anatómiai részek 3D nyomtatásával műtétek előkészítésére, gyakorlásra. Utóbbival egyrészt orvosok már a műtét előtt jobban megismerik a beteg testét, másrészt életeket menthet. Az Egyesült Államokban minden évben ugyanis kb. 400 ezer haláleset elkerülhető orvosi hibák következménye. Ezért is fontos nyomtatott testrészeken gyakorolni – nincs velük kockázat, „nem élesben” derülnek ki a sokszor végzetes hibák.

A párizsi és bostoni illetőségű Biomodex az egészségügyi 3D nyomtatás alkalmazásában kíván segíteni orvosoknak, akik a szervek ultrarealisztikus másolatán végezhetnek majd szimulációkat. De az is lehetséges, hogy megmondják, milyen betegséget akarnak tüzetesebben megismerni, és a Biomodex annak megfelelő nyomatot készítenek például speciális lábtörésről.

A cég MRI szken és ultrahangos orvosi adatok felhasználásával készült beteg-specifikus printelt szerveket kínál. 3DP szakértők szerint a 2014-ben alapított francia startup nyomatai élethűbbek, mint mások hasonló termékei. Több anyag nyomtatására alkalmas rendszerük miatt ennyire pontosak az emberi szövetek és organikus textúrák utánzatai.

A printelt szervek műtét-előkészítés mellett a hagyományosan holttesteken vagy állatokon végzett szabványos szimuláció helyett az orvosi szimulációban is új kapukat nyithatnak.

A gyakorló orvosokkal együttműködő Biomodex jelenleg szív, ortopédiai, fúl, orr és torok problémákra kínál modelleket, kínálatukat fokozatosan igyekeznek bővíteni, idővel a medicina egészét le akarják fedni.

A CrerateAll startup (Cincinnati, Ohio) tegnapelőtt indította el a Versa3D Kickstarter-kampányát. A kompakt gép dupla extrúderes 3D nyomtató-, CNC maró- és lézervágó-fejet is tartalmaz, azaz újabb „minden” egyben szerkezetet ismerhetünk meg hamarosan.

Más desktop 3D printerekre nem jellemző tulajdonságai is vannak. Például személyes szükségleteink szerint szerelhető össze, és így nem kell megvásárolni az összes eszközfejet, hanem csak azt/azokat, amelyekre valóban szükségünk lesz.

Teljesen vezeték nélkül használhatjuk, okostelefonról irányítható és figyelhető a munka. A „fedélzeti” LiDar (lézeralapú távvezérlés) automatikusan beállítja a nyomtatóágy szintjét és megtalálja az éleket a maratott tárgyakon.

A 3D nyomtatás (különösen FDM gépeknél) egyik legproblémásabb része az utómunkálatok – hiába fejeztük be a printelést, a nyomat még nem kész. A segédanyagok különféle módszerekkel tüntethetők el, és ezek a műveletek akár órákig eltarthatnak, ráadásul meg is rongálhatunk közben részeket.

Előzmények nélkül jött a semmiből az ipari alternatíva: a bostoni Rize startup a napokban mutatta be Rize One nevű 25 ezer dolláros gépét, az első olyan ipari printert, amelynél semmiféle utómunkálatra, nincs szükség.

A Rize szabadalmaztatott kiterjesztett polimer lerakás (APD) technológiájával fél perc alatt kivitelezi azt, ami másoknak órákig tart. A technológiával az összes voxel tulajdonságai módosíthatók, és kétszer olyan erős izotróprészek készíthetők vele, mint az FDM gépekkel.

Legfontosabb azonban a részek közé szórt Release One tinta, ami stabilizálja a szerkezeteket, és egyben el is tünteti a részek és támogatószerkezetek közti „kapcsokat.”.

Sokkal gyorsabban és egyszerűbben, mint bármilyen más eljárás.

Pár hete biohibrid ráját (részben) nyomtattak a Harvardon, azóta pedig egy kaliforniai tengeri csiga (Aplysia californica) cyborgváltozatát a clevelandi Case Western Reserve Egyetemen. Victoria Webster PhD-hallgató az állat izomszöveteit kombinálta printelt polimertesttel. A hibridnek nehéz természetes terepen kell navigálnia, és a tenger változó viszonyai között kell funkcionálnia.

Az evolúció úgy alakította ki az állatot, hogy ügyesen csússzon a tenger- és folyófenekeken. Kiderült, hogy ez az adottsága a szájban, egész pontosan a szájüreg-izomban található szöveteknek köszönhető.

Ezek az izmok két természetes „karból” állnak, amelyeket Webster és társai a polimertesthez kapcsoltak. Az elektromosan mozgatott izmok a robotot előre hajtó ingamozgást generálnak. A biohibrid percenként 0,4 centimétert tett meg a teszteken.

A kb. 5 centi hosszú csigák hagyományos robotokat helyettesíthetnek mérgező szivárgások helyének felderítésében, vagy például fekete dobozokat kereshetnek az óceánfenéken.

Mechanikus elődeiknél folyékonyabban mozognak. És ez csak a kezdet.

„Biohibrid gépet építünk, ami egyelőre nem teljesen organikus. Egyelőre” – hangsúlyozza Webster, arra utalva, hogy a jövőben még több biológiai elemet integrálnak a hibridbe.

A 3D nyomtatás és az egészségügyi szektor egyre szorosabb szálakkal kapcsolódik egymáshoz. Az IQ4I Research & Consultancy piackutató cég a két terület közeljövőbeli fejlődését vizsgálva állapította meg, hogy közös piacuk 3,89 milliárd dollár lehet 2022-re. A betegek már ma folyamatosan profitálnak a 3DP orvosi alkalmazásából, és a tanulmány alapján ez a trend nemcsak folytatódik, hanem markánsabb is lesz.

Az egyik ok, hogy a technológiával a személyre szabás és a pontosság hagyományos gyártóeljárásokkal kivitelezhetetlen szintjét érhető el, évekkel ezelőtt sci-finek látszó elképzelések válnak valóra. Printelt lábak mellett szerveken, sőt, fülön is dolgoznak már; a lehetőségek kvázi-végtelenek.

A piac új termékeivel és szolgáltatásaival a medicina egyre szélesebb területeit fedi le. A nyomtatható anyagok száma és komplexitása szintén nő: fémek, polimerek, kerámiák, sőt emberi szövetek is nyomtathatók, illetve különféle bioprinting eljárásokkal előállíthatók.

A 3DP nemcsak a sebészi és a gyártó szektort alakítja át, hanem a gyógyszer-teszteket is. Drasztikusan csökkenhet például az állattesztek, nő a személyre szabott gyógyszerek száma. 

A londoni IT piackutató CONTEXT a napokban tette közzé a globális 3DP ipar 2016 első negyedévi számait. Előrejelzésbe is bocsátkozott: a piac a 2015-ös 4,1 milliárd dollárról 18,4-re növekszik 2020-ra. A növekedés a 3DP összes területét érinti.

A jelennél maradva: a 3D nyomtatók eladása 9 százalékkal nőtt 2015 első negyedévéhez képest. A jelentésből kiderül, hogy az összesített pozitív statisztika a 4500 dollár alatti személyi/desktop gépeknek köszönhető, mint például a piacvezető Makerbot vagy az Ultimaker 3D nyomtatói. A képet árnyalja, hogy az ipari/profi gépek eladása 20 százalékkal esett. Ezzel együtt az ipari/profi nyomtatók generálják a gépeladásokból származó globális bevételek 78 százalékát.

A Stratasys és a 3D Systems gépeladásai 2015-ben jelentősen, 32, illetve 66 százalékkal csökkentek. A két cég az innovatív megoldások, például a több anyagot és több színben nyomtató J750 (Stratasys) ellenére is változásokon megy át. A menedzsment átalakítása, lecserélése szintén elbizonytalanító tényező.

Eközben olyan márkák, mint a HP vagy a Ricoh nyitnak a szakterület felé.

Még egy érdekesség: az ipari/profi piacon a 3D fémnyomtatás a ritka fehér hollók egyike. Éves szinten ugyanis 29 százalékos nőtt a fémprinterek eladása. A területen az EOS, a német SLM Solutions és a svéd Arcam AB a három főszereplő.

A CONTEXT mindezek ellenére optimista az ipari/profi szektor jövőjét illetően. Optimizmusát a HP és a Ricoh jövőbeni szerepére, potenciális diszruptív hatásukra alapozza.

Desktop printereknél a tajvani XYZprinting 25 százalékkal csökkenő eladásai ellenére is megőrizte vezető pozícióját. XYZprinting, M3D, Ultimaker, Stratasys, Flashforge a sorrend. Örömteli hír a sok új gyártó színrelépése.

A desktop gépek pozitív értékesítési mutatói az oktatás, makerek és hobbisták, valamint fiatal mérnökök növekvő érdeklődésével is magyarázható. Mivel a technológia egyre több iparágba integrálódik be, egyre több szakembernek kell megismernie.

Korábbi fiatal generációknak a PC, majd az internethasználatot kellett elsajátítaniuk, a mostaniaknak a 3D nyomtatást.