FREEDEE BLOG

Az Autodesk hamarosan (a jövő év első hónapjaiban) két új termékkel jelentkezik. A két projekt bemutató változata online megtekinthető, tesztelhető – a Milleré december 31-ig, a Shapeshifteré január 31-ig.

A Miller szoftvert a 3D nyomtatás minőségének javítására fejlesztették. Mivel lehetővé teszi, hogy megnézzük és optimalizáljuk a modellt, vizualizáljuk a printelés eredményét, a problémákat előzetesen azonosíthatjuk.

A webalapú topológiai modellező Shapeshifter mindenkinek ajánlott, aki webböngészőből akar gyorsan és egyszerűen létrehozni komplex 3D modelleket.

A két platform összekapcsolható: a Shapeshifterrel készített .obj fájlok betölthetők a Millerbe, ahol aztán finomíthatunk a modellen. Fejlett szimulációs eszközök használatához viszont kell egy CAD-modell.

A medicina a 3D nyomtatás egyik legdinamikusabban fejlődő alkalmazási területe: printeltek már új arcot rákbetegnek, bőrrészeket súlyos égési sérülteknek. A majdani csontokhoz, porcokhoz stb. vezető őssejt-kutatásban szintén próbálkoznak additív technológiákkal.

A Kentucky állambeli Szív és Érrendszeri Innovációs Intézet kutatói szerint a beteg saját zsír őssejtjeiből természetes szervek is helyettesíthetők. Az intézet ambiciózus projektbe kezdett: tíz éven belül működő szívpótlást szeretnének nyomtatni – billentyűkkel, koszorúérrel, mindennel együtt. Jelenleg speciális nyomtatókat fejlesztenek, illetve a kutatás részeként nemrég elkészítették és kiprintelték a szív és a véredények egy részét.

A terv: a szöveteket a beteg izolált zsírsejtjeiből gépi úton kinyert matériából készítik, 3D technológiával a szükséges formák és minták szerint rétegezik. Az élő sejteket a testben feloldódó ragasztóval stabilizálják. A nyomtatás nem tart tovább egy óránál.

Kisebb részek már ma is kivitelezhetők, az új nyomtatókkal viszont az eddigitől eltérő módszert követnének – „alulról felfelé” (bottom-up) haladva kívánnak eljárni. A gépek nem biztos, hogy elérik az egész szívhez szükséges „felbontást”, helyette milliméter-léptékű szerkezeteket – mindössze néhány mikron széles erekkel – lesznek képesek nyomtatni. A kutatók a sejtek természetes önszerveződésére hagyatkoznak: így valósulhat meg, hogy mindent összekötnek a printelt szervben.

Stuart Williams, az intézet tudományos vezetője és munkatársai korábban is foglalkoztak 3D nyomtatásalkalmazásokkal: 2001-ben felépítették a BioAssembly Tool (BAT) nevű 3D printert, amellyel az évtized második felében nyirokcsomó nyomtatásával kísérleteztek.

Az Egyesült Államok Szabadalmi és Védjegyi Hivatala tegnap tette közzé az Apple öt folyékony fémmel kapcsolatos szabadalmát. Az Apple 2012 első negyedévében kérvényezte e találmányai szabadalmaztatását. Az ötből kettő kapcsolódik a 3D nyomtatáshoz: mindkettő folyékony fémekből (Liquidmetal vagy BMG – build metallic glasses) álló részek rétegről rétegre történő elkészítési módját vázolja fel.

A szabadalmaztatott módszerek különféle infokommunikációs termékek (okostelefon, iPad, televízió- és számítógép-monitor, elektronikus könyvolvasó, zene- és DVD-lejátszó, játékkonzol,) vagy kiegészítők (távirányító, billentyűzet, egér stb.) alkatrészeinek gyártása során alkalmazhatók.

A szabadalmak és az a tény, hogy az Apple a napokban megvásárolta a Kinect egyik fejlesztőjét, az izraeli PrimeSense-t, arra utalnak, hogy az óriásvállalat egyre intenzívebben érdeklődik a 3D nyomtatáshoz kapcsolódó technológiák iránt.

A két szabadalom leírása itt és itt található.

Német kutatók CT szkenneléssel és 3D nyomtatással pontos másolatot készítettek egy évtizedek óta gipszkötésben tárolt dinoszaurusz-leletről. Az eljárás legnagyobb előnye, hogy gyors, minimális a kárkockázat, a lelet teljesen ép marad utána.

Szállítás és raktározás közbeni sérüléseket megelőzendő, a kövületeket gyakran gipszburkolatba vagy speciális „védőkabátba” teszik. Információgyűjtéshez viszont el kell távolítani róluk a gipszet és a lelet körüli üledéket. Ilyenkor könnyen keletkezik kár, sőt, össze is törhet a kőzet.

Ahi Sema Issever, a berlini Charité Mitte kampusz radiológusa és kollégái leszkennelték a berlini Természeti Múzeum beazonosítatlan fosszíliáját, és összehasonlították 1910 és 1927 közötti halberstadti ásatás leleteiről készült rajzzal. Több törést és károsodást vettek észre, a CT-felvétel digitális képe alapján viszont szelektív lézeres szinterezéssel sikerült rekonstruálniuk az eredetit.

A puha szövetből készülő orr, fül és szem printelésével foglalkozó sheffieldi Fripp Design and Research „következőgenerációs” 3D nyomtatót fejleszt. A Picsima szilíciumot és más anyagokat is képes lesz valósidőben, teljes színben (full color) nyomtatni.

A Bloc Party angol indie rockzenekar frontembere, Kele Okereke a szárnyait bontogató énekesnővel, Bobbie Gordonnal készített közösen egy számot. A „Down Boy” a Bacardi zenéket mentoráló Beginnings projektjének keretében jelenik meg és lesz megvásárolható, de csak kizárólag a világ első pop-up 3D printing lemezboltjában, egy londoni shopban, ami két nap, december 13-án és 14-én lesz nyitva. (A pop-up boltok hirtelen feltűnő, aztán ugyanolyan gyorsan el is tűnő árusítóhelyek.)

A kislemez különlegessége, hogy 3D nyomtatással készült. Az alkotók érdeklődéssel várják az eredményt. A bemutatót december 12-én parti előzi meg. A bevételt jótékonysági – zeneterápiai – célokra fordítják.

A Down Boy nem az első printelt zene. Az év elejének egyik szenzációja volt, hogy a fizikai interfészek kutatásával foglalkozó Amanda Ghassaei rájött, miként lehet 3D printerrel digitális audiófájlokból 33 rpm-es nyomtatott bakelitkorongokat készíteni. Távolról sem tökéletes, de hallgatható muzsika lett az eredmény.

Jóstehetség nélkül elmondható: ez csak a kezdet, folytatása következik.

Kutatóorvosok elképzelései szerint a jövőben nanoelektronikus készülékek valósidőben vizsgálnának molekulakoncentrációkat. Az eredményeket a diagnosztika mellett akár egyetlen egy sejttel történő interakció során is felhasználhatják. A 3D szerkezetek és eszközök nanoszintű miniatürizációja teljesen új távlatokat nyithat meg olyan területeken, mint például az egészségellenőrzés, számítógépes adatfeldolgozás, energiakutatás, katonai technológiák stb.

Nanoeszközök tényleges elkészítését egy új technológia, a 3D nyomtatás (elsősorban a szelektív lézeres szinterezés) nanoszintű (100 nanométer alatti) változata, a „fókuszált elektronsugaras gerjesztéses leválasztás” (focused electron beam induced deposition, FEBID) teszi lehetővé. A hagyományos módszerekkel valószínűleg kivitelezhetetlen folyamat atomról atomra haladva történik; az anyag formája és topológiája egyaránt kontrollálható.

Az FEBID-t először 1976-ban használták (bemutató jelleggel), a kutatóközösség viszont csak az utóbbi tíz évben kezdett el érdeklődni iránta. Az ok egyszerű: a felbontás, a fókuszált ionsugaras (FIB) feldolgozás és más technológiák (fotolitográfia stb.) egyaránt rengeteget fejlődtek.

Felmérve a potenciált, az Egyesült Államok energiaügyi minisztériuma anyagilag is támogatja a különféle anyagokkal kivitelezett nanoszintű additív gyártásra vonatkozó K+F tevékenységet. Eleinte természetesen a folyamatok tökéletes megértése a cél, aztán pedig a számos kihívást, felmerülő problémát (lerakódási sebesség növelése, nem-kívánt szénlerakódás megszüntetése/eltávolítása, mikronméretű fúvókák stb.) kell megoldani. A legnagyobb gondot az eszközök méretezhetősége okozza, máskülönben tömeges gyártásuk és gazdaságos működésük is elképzelhetetlen.

Az eddigi FEBID-kísérletek mintegy kéttucat anyaggal (fémek, műanyag, félvezetők, szigetelőanyagok) jártak sikerrel. A kutatók egynél több anyagból álló nanoszerkezeteket is terveznek: például újfajta ferromágneses (amelyekben nemcsak vas lehet) matériákból, fotonikus kristályokból szeretnének létrehozni egyedi tulajdonságokkal rendelkező szerkezeteket.

Elvileg korlátlanok a lehetőségek.

A tajpeji MIC (Market Intelligence & Consulting Institute) infokommunikációs kutatóintézet előrejelzése szerint a 3D printerek globális piaca a 2012-es 2,15 milliárd amerikai dollárról 2016 végéig 4,45 milliárdra nő, ami 20,4 százalékos növekedést jelent éves átlagban.

A fejlődést ígéretesnek tartják, különösen a gyakran 5 ezer dollár alatti, „kezdő” szintű nyomtatók eladásai mutatóinak gyors emelkedését. 2010-ben 5900 darabot, 2012-ben viszont már 35 ezret értékesítettek belőlük, azaz két év alatt közel meghatszorozódtak az eladások.

A gépek hasznosítását illetően a fogyasztási cikkek állnak az első helyen (29 százalék), második a gépjárműipar (19 százalék), harmadik az orvosi/gyógyászati felhasználás (13 százalék). Utánuk az oktatás (10 százalék), a repülőipar (8 százalék) és az ipari tervezés (7 százalék) következnek. Az alkalmazások három kategóriába sorolhatók: előállítás és gyártás, speciális és irodai használat.

Tony Wu, az MIC ipari konzultánsa szerint irodai célokra nagyon gyakran használnak alacsonyabb árfekvésű printereket. A technológia rajongói szintén ezt a – többek között bevezető modellezésre tervezett – kategóriát szeretik. A csúcskategóriás gépek fokozatos elterjedésével egyre több vállalat fog 3D objektumszerkesztő szoftvert fejleszteni és/vagy 3D printing szolgáltatásokat kínálni.

Az objektumszerkesztő szoftvereknél bipolarizáció várható. A csúcsminőségűek elsősorban a gyártásban (medicina, hadi-, légjármű-ipar stb.) hasznosulnak. A másik oldalon viszont egyre több ingyen letölthető program jelenik meg, amelyek alkalmazásai főként fogyasztási cikkekre terjednek ki.    

3D szolgáltatásokon modellezést, szerkesztést, nyomtatást és szkennelést értünk. Minél könnyebb és olcsóbb vagy ingyenes a hozzáférés, annál gyorsabban elterjednek. Wu „robbanást” vár ezen a területen. Tajvanon például 15-20 cég nyújt jelenleg 3D printing szolgáltatásokat, de ez a szám néhány éven belül megsokszorozódhat.

A következő években egyrészt még népszerűbbek lesznek az alacsony árfekvésű printerek, másrészt ABS és PLA mellett más anyagokat (fémet, kerámiákat stb.) nyomtató desktop gépek is megjelennek. Jellemzőkben, printminőségben és sebességben egyaránt nagyon változatos lesz a kínálat.

Az alábbi videón a fémalapú additív gyártás repülőipari alkalmazásainak egyik kulcsszereplője, Greg Morris beszél a technológia lehetőségeiről. A GE Aviation „additív stratégia és üzletfejlesztés” koncepcióját kitaláló szakember szerint a potenciál óriási, „határ a csillagos ég.”

A „whisky-irodalomból” ismert két szerző, Joel Harrison és Neil Ridley cége, a brand- és termékfejlesztéssel foglalkozó londoni Caskstrength Creative új skót whiskyt talált ki.

A 3D nyomtatás része a marketingnek. Első ránézésre, már az 56,4 százalék alkoholtartalmú ital neve is elárul mindent: 3D. Elárulna, ha nem három scotch-márkára utalna: Dailuaine, Dalwhinnie, Dufftown. Belőlük erjesztették a 0,7 literes palackokban, limitált (504) – és természetesen számozott – üvegszámban, 49,99 fontért beszerezhető piát.

A csomagoláshoz viszont valóban használták a 3D nyomtatást. A címkét 3D-ben printelték, a palackokhoz 3D szemüveg jár, hogy ivás közben is lehessen élvezni az üvegek sztereo hatását. A címkéken a whiskyt honlapjával összekötő QR-kód található. A honlapról védőtok tervrajzok tölthetők le és nyomtathatók ki.

„A 3D címke és a letölthető csomagolás is jelzi, mennyire innovatív lehet a skót whisky” – jelentette ki Harrison.