FREEDEE BLOG

Andrés Gomez a barcelonai Anyagtudományi Intézetben dolgozik, mindenféle matériát mindenféle méretben tanulmányoz. Főként oktatáshoz kapcsolódó projektek érdeklik, ő vezette például a középiskolásokat tudományos pályára bíztató díjnyertes Új anyagok az osztálytermedben programot.

A kutató mostanában 3D nyomtatótechnológia és mikroszkopikus képalkotás összepárosításával foglalkozik. A hagyományos mikroszkópoknál sokkal részletesebb AFM (atomic force microscopy) módszerrel atompontos képet készített egy hidrogél-mintáról, a nanotechnológiában használt polimeranyagak egyikéről.

Mikroszkopikus képeket nem szokás printelni, AFM mérettartományban meg pláne nem. Gomeznek sikerült: szabad szemmel nem látható 20 mikron széles képeket Mountain Map szoftverrel és más programokkal 3D-ben nyomtatható .stl fájlokká alakított. (Használati utasítást itt találunk.)

A képeket végül 30x30 és 50x50 milliméterre nagyította, majd MendelMax (MM) 1,5 RepRap gépen nyomtatta ki ABS-szel, narancssárgában. A nyomtatáshoz egyébként bármilyen desktop FDM printer jó.

Gomez úttörő munkát végzett: egyrészt megfogható valósággá varázsolt nanoméretű képeket, másrészt képalkotási módszerében komoly oktatási potenciál rejlik. Teljesen más „láthatatlan” tárgyakról olvasni, mikroszkóppal megnézni, mint érzékelhető mérettartományban látni, megfogni őket. A diákok sokkal jobban megismerik az anyagtudományt, ezoterikus anyagok kerülnek szó szerint kézzelfogható, tapintható közelségbe. Valósággá válnak.

Európai projekt keretében művészettörténészek, kurátorok és restaurátorok munkáját segítő különleges – grafénalapú terahertzes – 3D szkennert fejlesztenek. Az Insidde több technológia integrálásával igyekszik szabad szemmel láthatatlan, rejtett elemeket észrevenni műalkotásokban, kimutatni, hogy milyen ecsettel és festékkel készültek, milyen módszerrel dolgozott a művész stb. Például azt, hogy Goya nőalakot rejtett az egyik spanyol előkelőséget ábrázoló festménye mögé vagy, hogy mi lehet titokzatos 3. századi kerámiák felszíne alatt.

A szkenner nem okoz kárt a műalkotásokban, a terahertzes technológia pedig a röntgensugaraknál mélyebbre, az infravörösnél magasabb tartományokba képes behatolni, így értelemszerűen többet is láttat náluk. A jövő anyagának tartott grafén szintén fontos eleme a szkennernek: elektronikus hullámok hatására nemlineárisan viselkedik, frekvenciákat képes váltani.

A leszkennelt alkotások „feljavított” 3D modelljeivel az online Európai Digitális Könyvtár (Europeana) gyűjteményét gazdagítják. A projekt részeként múzeumok, galériák látogatóit hasznos információkkal ellátó kiterjesztett valóség (AR) okostelefon-alkalmazást is fejlesztenek. A szkenner még nincs kész, a tesztelésnél és kalibrálásnál tartanak.

A MakerBot a 3D nyomtatás egyik legismertebb, mainstream-jének jellegzetes brand-je. A technológia népszerűvé válása és a benne rejlő üzleti potenciál mellett leginkább ez a tény magyarázza, hogy termékeit egyre több amerikai áruházlánc értékesíti. Nyomtatóik és kiegészítőik a múlt héttől 39 Home Depot, e hét elejétől 50 Staples boltban kaphatók.

A napokban további két nagycéggel, a 9 állam 32 helyszínén árusító Fry’s Electronicsszal és az online óriás Amazonnal állapodtak meg. Előbbinél minden gépüket meg lehet venni, két helyszínen 3D nyomtatás-bemutatót is tartanak.

A MakerBot termékek eladási mutatóinak (és természetesen a technológiának is) az is jót fog tenni, hogy saját digitális boltjuk és eddigi online partnereik mellett az Amazon.com is beszáll termékeik értékesítésébe. Nemcsak printereket, de – közeleg a Karácsony – például nyomtatható/nyomtatott ajándék- és egyéb tárgyakat (golf felszerelést, T-Rex és sárkánykoponyát stb.) szintén lehet rendelni tőlük.

Neri Oxman, az MIT Médialaboratórium egyik legkreatívabb elméje nemcsak kísérletező kedvű tudós, designer, hanem a kortárs „összművészet” meghatározó alakja is. Robotprinterrel készült épületelemei, selyemhernyó printer kombinációval létrehozott különös szerkezetei, akusztikus fekvőalkalmatosságai mélyen elgondolkoztatnak környezet és csúcstechnológia folyamatosan változó kapcsolatáról, e kapcsolatban betöltött egyre aktívabb és interaktívabb szerepünkről.

Legújabb munkája, az MIT Mediated Matter csoport és két német designer együttműködésének eredménye, a „Vándorlók: asztrobiológiai felfedezés” a naprendszer lakhatatlan tájait bejáró expedíciókhoz ajánl földönkívüli körülményekhez alkalmazkodó, testünk „kiterjesztéseként” funkcionáló – a legmodernebb Stratasys gépen nyomtatott – hordozható, viselhető második bőrt. A komplex bőrbe „becsempészett” organikus élőanyag létfenntartó elemeket tartalmaz, oxigént levegővétellé, fotonokat látássá, biomasszát táplálékká, bioüzemanyagokat helyváltoztatássá alakítja. Az interakció csak így válik lehetővé halálos környezetekkel.

3D nyomtatással az anyagot úgy kontrollálhatjuk, mint eddig soha – vallja Oxman. A sorozat négy darabja három bolygóra (Jupiter, Szaturnusz, Merkúr) és a Holdra ajánl második bőrt.

Lehetetlen nem észrevenni Oxman és a cyberkultúra, az utóbbi három évtized ikonikus művésze, az emberi testet világűrbeli körülményekhez adoptáló ausztrál Stelarc munkássága közötti párhuzamokat.

A NASA és a Made in Space startup által fejlesztett 3D printerrel kinyomtatták az első tárgyat a Nemzetközi Űrállomáson. A gép rendeltetése, hogy idővel az összes meghibásodott alkatrészt helyben gyártottakkal pótolják, az űrhajósoknak ne kelljen kisebb műszaki hibáknál is hetekig várni a földi személyzetre.

A ZeroG nyomtatót november 17-én helyezték üzembe, két próbanyomtatással kalibrálták, majd a további teszteket követően november 24-én tényleges alkatrészt, nyomtatóra szerelhető borítólapot printeltek.

A sikeres nyomtatás új korszak kezdetét jelentheti, bebizonyosodott, hogy a technológia világűrbéli körülmények között is működhet, arról nem is beszélve, hogy az űrállomás további tesztek, kísérletek tökéletes terepe lehet.

Az Open Toy projekt 2013 nyarán, egy francia workshopon született. Samuel N. Bernier designer fűrészhulladékból, parafából, fából és hasonlókból csinált játéksorozatot, hat kiegészítőt. Mindegyiket MakerBot gépen nyomtatta, „talált” tárgyakat repülővé, helikopterré, madárrá alakított át.

Egy héttel a projekt bemutatása után kitalálta, hogy a kemény anyagok, fa és parafa növényekkel és gyümölcsökkel helyettesíthetők. Tíz hónappal később Thomas Thibault, Bernier párizsi FabShop stúdiójának egyik tagja rakéta és tengeralattjáró-részekkel egészítette ki a gyűjteményt.

A játékokat egy októberi Autodesk workshopon mutatták be a nagyközönségnek. A gyerekek imádták őket, a nyomtatott kiegészítőkkel többek között krumpliból, sárgarépából, padlizsánból varázsoltak autót, űrhajót stb.

A fájlok ingyen letölthetők a Thingiverse-en; Bernier és társai új modellek megosztására bíztatják a felhasználókat.

Ha van 3D nyomtatód, szeretnél egyet, vagy csak érdekel a 3D nyomtatás, akkor már rengetegszer hallhattad, akár tőlünk is, hogy egy nyomtató ABS-sel vagy PLA-val, vagy mindkettővel tud nyomtatni. Ilyenkor elkerülhetetlenül eljön a pillanat, amikor megfogalmazódik benned a kérdés, hogy mégis pontosan mit takarhatnak ezek a rövidítések és mi a különbség köztük.

Kezdjük a közös nevezőnél. Mind az ABS és a PLA hőre lágyuló műanyagok, azaz újra meg újra megolvaszthatók és formálhatók, kihűlve pedig megszilárdulnak. A sok más hőre lágyuló testvérük közül azért kerültek ki ők a 3D nyomtatás nyerteseiként, mert technikailag őket a legegyszerűbb filamentté (a feltekercselt formájuk, amit a 3D nyomtató kezelni tud) alakítani, nyomtatni és a belőlük létrehozott kész termékek tulajdonságai is optimálisak. A filamentté alakulás próbáján hasonlóan jól teljesítenek, a kézzel fogható különbségek ezután jelennek meg.

A tárolás során például mindkettőnek rosszat tesz, ha sokáig párás környezetnek van kitéve, azonban a PLA nemcsak társához hasonlóan nehezen nyomtathatóvá, buborékossá válik, hanem ki is fakul.

Általánosságban az ABS egy erős műanyag, bajtársánál rugalmasabb, kevésbé törik, felülete puhább, könnyen csiszolható és megmunkálható. Emellett jó tudni róla, hogy oldja az aceton, így egy-két csepp segítségével egymáshoz ragaszthatunk két ABS darabot vagy fényes felületet varázsolhatunk modellünknek, ha acetonba mártjuk, vagy aceton gőznek tesszük ki a megfelelő ideig. Természetesen ilyenkor számolni kell bizonyos részletek elvesztésével is. A keménysége, rugalmassága, megmunkálhatósága és magasabb hőállósága miatt főleg a mérnökök kedvelik. Hétköznapi megjelenési formája a mindenki által ismert fekete műanyag vízcső, az autók lökhárítója vagy a lego.

A PLA vegyi vagy biokémiai úton akár mezőgazdasági, illetve ipari melléktermékből, de megújuló nyersanyagokból is előállítható, ilyen nyersanyag például a krumpli, a cukorcirok, a kukorica, a búza, a cukorrépa vagy a cukornád. Ennek köszönhetően megfelelő körülmények között képes a biológiai úton történő lebomlásra, ezért környezetbarátnak tekintik. Az ABS-sel ellentétben festetlen formája áttetsző, amivel az anyagot festve lehet játszani és különösen szép tárgyakat létrehozni. Szintén megmunkálható, viszont keményebb, kevésbé rugalmas, alacsony ütőszilárdságú anyag. Emellett az alacsonyabb olvadási ponttal együtt jár, hogy sok esetben nem ajánlott a felhasználása, mivel akár az autónk szélvédője mögött is megolvadhat egy forró nyári napon. Ezzel ellentétben hidegállósága különösen jó (-25°C-on tartósan tárolható).

Összefoglalva az ABS-t keménysége, rugalmassága, és magasabb olvadási pontja teszi a mérnökök, professzionális felhasználók által preferált választássá, míg a PLA inkább a designereknek, iskoláknak, otthoni hobbi alkotóknak kedvez széles színválasztékával, fényesebb hatású felületével és vetemedésre kevésbé hajlamos tulajdonságával, így könnyebb kezelhetőségével.

Rio és Sao Paulo favellái otthonnak ugyan nevezhetők, de lakásnak, háznak aligha. A világban 1,5 milliárd városlakó él hasonló vagy rosszabb körülmények között. 2030-ra 4 milliárdan lesznek, köztük a gyerekek 50 százaléka.

Erre a súlyos problémára keres 15 éven belül kivitelezhető megoldást a brazil-izraeli TriDom vállalkozás: olcsó nyomtatott lakóházakban, otthonokban gondolkodnak. (Az orosz „tri” jelentése három, a „dom” otthon.)

Darukat 3D nyomtatórobottá – nyomtatóval felszerelt automatizált robotkarrá – alakítanák, a printelt betonnal akár 75 százalékkal csökkenhetnek az építési költségek, semmilyen anyag nem veszne kárba, a többszintes házak otthon mellett más funkciókat is kielégítenének, a földszinten például boltok, első és második emeleten irodák, a harmadikon lakások lennének stb.

A kezdeményezés egyelőre nagyon work-in-progress, megy az ötletelés, amerikai és európai uniós partnereket keresnek, ha minden a számítások szerint megy, négy éven belül kezdődhetnek az építkezések. A TriDom elképzelése, hogy a Google Street View-t és online játékokat használva, az érintetteket is bevonják a tervezésbe. Általában kihagyják őket, és lakótereik sokszor köszönőviszonyban sincsenek elképzeléseikkel. Szerencsére már nem mindenhol: a Minecraft és a UN Habitat kenyai gyerekek terveire alapozva építettek lakófalvakat nekik.

Vizuális beültetések, más néven bionikus szemek látáskárosult vagy teljesen vak személyek látófunkcióit részben, előbb-utóbb talán teljesen visszaállító kísérleti eszközök, neurális pótlások. A fejlesztések az 1980-as években indultak be, sikerük nagymértékben függ attól, hogy az illető milyen körülmények között vesztette el látását. A fényérzékelők „elkopása” miatt megvakultaknak nagyobb az esélyük látásuk visszanyerésére, mint a született vakoknak.

A Bionic Institute és a nyomtatással, szkenneléssel és más additív technológiákkal foglalkozó ausztrál evok3d közösen dolgoznak bionikus szemen. Prototípusok már készültek, állítólag a tesztek is sikerültek, bár arról nincs hír, hogy pontosan miből álltak. A munkához a 3D Systems ProJet 1200 printerét használják.

Naponta olvasunk új nyomtatott tárgyakról, különös alkalmazásokról, eredeti és őrült ötletekről, néha teljesen hihetetlennek tűnik, hogy mire képes a folyamatosan, s egyre nagyobb tempóban fejlődő technológia. Vállalkozások nőnek ki a semmiből, kreatív hobbisták tűnnek fel és válnak meghatározó szereplővé. Egyesek a termelékenységet fokoznák, mások a világot váltanák meg.

A Turtle (Teknős) projekt ötletgazdája, Stefano Giovacchini olasz designer valószínűleg nem sorolja magát az utóbbiak közé, mégis odatartozik. A koncepció egyszerű, olyan – teknősre emlékeztető – nyomtatott tárgyról van szó, amellyel közönséges pántok/vállszíj közbeiktatásával bevásárlószatyrok alakíthatók át hátizsákká. Mindegy, hogy szövet vagy műanyag, bármilyen szatyorhoz jó. Több célra, de főként tárgyak cipelésére, szállítására használható. Könnyebb lesz vele elvinni valamit A-ból B pontba.

Giovacchini innovatív megoldása annyira megtetszett az olasz crowdsourcing 3D platform Thingarage által meghirdetett 3DPRINTforAID zsűrijének, hogy októberben megnyerte az „Alakítsuk a világot jobb hellyé” mottó alatt futó verseny fődíját.