FREEDEE BLOG

A 4D nyomtatás állagukat és tulajdonságaikat környezeti, például hőmérsékletváltozás hatására megváltoztató anyagok tudománya és technológiája. A változások következtében akár saját magukat is összeszerelik. Felgyorsítják a gyártás, kevesebb munkára lesz szükség. Autóalkatrészektől az emberi szervekig, rengeteg terméktípus hozható létre a technológiával.

A Frost & Sullivan konzultációs cég friss kutatási beszámolója alapján rövid- és hosszútávon egyaránt sok a kihívás: magas kezdeti költségek, szabványosítás stb. Az egyik ok, hogy egyelőre nagyon kevés a 4D nyomtatásban érintett cég. A mainstreammé válással nyilvánvalóan sokkal olcsóbb lesz. A szabványokat viszont még a széleskörű elterjedés előtt kellene kidolgozni.

A kihívásnál azonban jóval több a potenciális előny: nőnek az adott termékben rejlő lehetőségek, új alkalmazások születnek az alkalmazkodó anyagokra, hatékonyabb, olcsóbb és környezetbarátabb lesz a gyártás.

Az egészségügyben szövettervezésre, önmagukat összeszerelő bionyagok és kemoterápiát végző nanobotok fejlesztésére, az autóiparban naphoz, szélhez, esőhöz alkalmazkodó tetőkhöz, a légjármű-gyártásban repülőgépek önkorrigáló alkatrészeihez, műholdakat működtető napelemekhez használhatják a 4D nyomtatást. A katonai szektorban álcázó textíliák, hidakhoz és időszakos utakhoz optimális „öngyógyító” anyagok várhatók.

A robottervezés egyik legnehezebb feladata emberi képességek és az érzékelés gépekre való átruházása. Úgy fogunk meg problémamentesen (gondosan és biztonságosan) tárgyakat, hogy közben egy pillanatig sem gondolkozunk el rajta. Egy robotnak cseppet sem ilyen egyszerű, és pont ezért nagyon idő- és munkaigényes megfelelő rendszereket fejleszteni. Elvileg látnia kell, fel kell ismernie, majd meg kell markolnia az adott tárgyat.

A Washington Egyetem (Seattle) Emberközpontú Robotika Laboratóriumának két kutatója, Zhe Xu és Maya Cakmak egyszerű 3D nyomtatott eszközzel igyekeznek megoldani a problémát. A „robotbarát” eszközt tárgyak megfogására találták ki. További előnye, hogy olcsó, tartós, könnyű előállítani és kezelni.

Fejlesztésük, a Markoló különféle háztartási eszközökre (seprűre, kefére, ecsetre stb.) szerelhető nyomtatott műanyag-adapter. Tárgyak megfogásában, biztos kézbentartásában és használatában segít gépeket. A takarítórobotok elterjedésével egyre nagyobb szükség lehet rá.

Az adaptert többször tesztelték, a PR2 nevű robot volt a tesztalany. Korábban 86 százalékosan teljesített, a Markolóval szinte hibátlanul, 99 százalékban végzi jól a munkát. A fogás mellett tárgyfelismeréssel bővítenék repertoárját – valamilyen címke, például QR-kód használatával alkalmasint a fogkefét és a vécékefét is meg tudja majd különböztetni egymástól.

Az olasz WASP projekt (World Advanced Saving Project) azzal a céllal indult, hogy fejlődő országokban nyomtassanak épületeket. A nyomtatáshoz a tervek szerint a helyi talajt használják majd fel.

A kivitelezéshez hat méter magas 3D printert fejlesztettek, amelynek kicsinyített, 4 méteres változatát az október 3. és 5. közötti római MakerFaire-en mutatják be. A gép agyag és homok keverékével fog nyomtatni. Az anyagot már tesztelték, az eddigi tapasztalatok bizakodásra adnak okot.

A projekt önfinanszírozó: kisebb FFF-gépek eladásából próbálják kivitelezni nagyszabású tervüket.

Az Amszterdam-székhelyű 3D Hubs azzal a céllal indult tavaly tavasszal, hogy 3D printerek csomópontokon (hubs) alapuló világméretű gyártóhálózatává váljon. A hálózat lényege, hogy megosztható gépkapacitással rendelkező személyek kapcsolatba léphetnek azokkal, akiknek nincs gépük, viszont helyben szeretnék kinyomtatni 3D-s terveiket. A szállítási költségek megszűnésével, olcsóbb a szolgáltatás. A terv fényesen bevált, a 3D Hubs ma már 140 országban 7965 helyi printerrel van jelen.

A szintén tavaly alapított és szintén holland ColorFabb desktop nyomtatókra fejlesztett innovatív anyagairól ismert: PLA és PHA változatok, a 20 százalékban újrahasznosított fából készült WoodFill, XT kopoliészter, a 80 százalékban bronzporból álló BronzeFill, a természetes anyagokat, speciálisan kiválogatott bambuszrostokat tartalmazó BambooFill.

Mindkét vállalkozás sikertörténet. A 3D Hubs a lokális gyártás/termelés paradigmaváltását vetíti előre, a ColorFabb pedig izgalmas anyagok szertágazó választékával kísérletezik.

A két cég a napokban jelentette be: együttműködési szerződést kötöttek. A 3D Hubs felhasználói nyilvánvalóan sokat profitálnak majd a ColorFabb anyagaiból, köztük a hamarosan megjelenő újabb XT kopoliészterből és az Eastman Amphora polimerből is, miközben a globális hálózaton még több érdeklődőhöz jutnak el a ColorFabb termékei.

A medicina a 3D nyomtatás egyik legdinamikusabban fejlődő alkalmazási területe. Printelt kiegészítők, implantátumok sokat javítanak viselőik életkörülményein.

Az izraeli Syge Medical Ltd még ezen a területen is teljesen szokatlan, invenciózus megoldással állt elő. Életeket ugyan nem fog megmenteni, de sokakon segíthet.

Két zsebméretű – orvosi – marihuána adagolón/belégzőn dolgoznak. Az egyiket kórházi környezetre, a másikat otthoni használatra tervezik. Mindkettőt 3D nyomtatással kivitelezik. Négy éve vágtak bele az izraeli kormány által is támogatott projektbe. Az eszközökkel az a céljuk, hogy a kannabisz és más pszichoaktív növények mainstream gyógyszerekké váljanak.

Az adagolókat és a hozzájuk tartozó, könnyen kezelhető szoftvert úgy tervezték, hogy az orvos vagy a felhasználó pontosan szemmel tarthassa a marihuána-adagot, a fű csak gyógyítson, és ne kábítson, maradjanak el a mellékhatások.

A csúcstechnológiák alapjaiban változtatják meg az ékszerészetet. A tavaly indult los angelesi MOCCI tervezői – mérnökök, művészek, színészek, üzletemberek, diákok – például 3D nyomtatásban, személyre szabott darabokban és a dolgok internete (internet of things) melletti/utáni „minden internetében” (internet of everything), online adatküldésre és fogadásra képes gyűrűkben, nyakláncokban stb. gondolkoznak. High-tech és zöld IT, környezettudatos szempontok szerint alkotnak.

Hat viszonylag klasszikus darabból álló első kollekciójuk tavaly jelent meg, jelenleg a sokkal inkább technológiaorientált másodikon munkálkodnak. 3D-ben terveznek, 3D-ben nyomtatnak, élnek az Arduino adta lehetőségekkel, sokféle szoftverrel, sokféle nyomtatón, 22 karátos aranyozott rézzel dolgoznak.

A második kollekcióhoz, köztük a Mobius karkötőhöz vagy a piramisformájú függőhöz appot is fejlesztenek, egyelőre iOS-re. Karácsony előtt lesznek kész az új darabokkal.

Ékszerek és magunkon viselhető (wearable) technológiák szimbiózisa?

A kaliforniai Lenore Edman arról számolt be honlapján, az Evil Mad Scientiston, hogy apja visszapillantó tükröt nyomtatott muzeális kisteherautójához, egy 1934 Dodge Brothers-hez.

Az ok egyszerű: 80 éve csak a vezetőülés mellé készítettek visszapillantó tükröt, ma viszont már mindkét oldalra kell. Idősebb Edman egyszerűen leszkennelte a darabot, kidolgozta a CAD modellt, majd kinyomtatta, aztán átfestette a patinás darabot. A pontosság kedvéért: egyes részekhez lézervágást használt.

Az eredménnyel elégedettek, az anyósülés melletti visszapillantó tükör pont úgy néz ki, mint az eredeti.

Különleges gördeszkával állt elő Andrew James, atlantai feltaláló. A fújható rágógumiról elnevezett Bubble Gum Board három technológia, 3D nyomtatás, elektronika és a Nintendo-konzol Wiimote kombinációja.

A deszka nemcsak jól néz ki, hanem könnyű és gyors is. 5 és fél kiló, óránkénti 34 kilométeres csúcssebességét 16 kilométeren keresztül tudja tartani.

James Kickstarter-kampánnyal próbál további támogatáshoz jutni.

Lassan nem újdonság, hogy divattervezők intenzíven használják a 3D nyomtatótechnológiát. A Chromat stúdió 2015 tavaszi-nyári kollekciója viszont mindenképpen az: nem azért, mert a legtöbb darabot részben nyomtatták, hanem az eredeti, meghökkentő formák, krómhatások (pedig a Chromat név a görög „szín” szóból ered), androidmotívumok, geometrikus hálózatok, gondosan strukturált vonalak miatt. A tervezőket ezúttal a minimalizmusban és a konceptualizmusban is maradandót alkotott Sol LeWitt (1928-2007) amerikai művész falrajzai inspirálták.

Az alapító-tulajdonos Becca McCharen elmondta, hogy hagyományos módszerekkel és anyagokkal nem tudták volna kivitelezni az additív gyártótechnikával létrehozott formákat. Hozzáfűzte, hogy korábbi ruháikkal egyszerűségre törekedtek, könnyű viselni őket, viszont kevesen vásároltak belőlük. Klienseik elvárják tőlük az innovációt és az eredetiséget.

A kollekció azt a világot vetíti előre, amikor online töltjük le a ruhákat, és az öltözékek a test valóságát megfigyelni és hangsúlyozni hivatott adatgépekként működnek. A nyomtatott részek ABS-ből készültek, azt viszont nem árulták el, hogy milyen printeren.

Művészek közül Beyoncé-nek terveztek már ruhákat, de Niki Minaj-en és Madonnán is láttak már Chromat-darabokat.

A Big Data korában egyre nagyobb kihívás a temérdek információ megfelelő tárolása.

Tajvani kutatók érdekes megoldással álltak elő: RRAM típusú memóriájukat 3D nyomtatással, részben közönséges papírból készítették. Alapötletük, hogy a memóriát lokálisan, az adott helyen hozzáférhető anyagokból lehessen nyomtatni, máskülönben képtelenek leszünk lépést tartani az egyre csak növekvő tárkapacitás-igénnyel.

A papírra szénrétegeket tettek, tintának pedig titándioxidot használtak, a nyomtatott pöttyök elektródákként működnek. Egy-egy pötty 50 mikron széles, a pöttyök közti távolság 25 mikron.

Elégedettek az eredménnyel, a memória jól funkcionál, és mivel könnyen hajlítható, többféle (például magunkon viselhető, biokompatibilis stb.) alkalmazás lehetséges.