Wyłowione z cieczy

Niektórzy naukowcy szukają inspiracji w naturze jak np. Lei Yu o którym pisaliśmy tutaj, inni natomiast inspirują się filmami. Chyba wszyscy oglądaliśmy Terminatora 2 w którym to model T-1000 materializował się z ciekłego metalu.

Poruszeni tym pomysłem naukowcy z Californijskiej grupy Carbon3D pod przewodnictwem chemika Josepha DeSimone wpadli na pomysł wprowadzenia pomysłu w życie. Wyniki swojej pracy zaprezentowali na konferencji TED w Vancouver. Według zespoły technologia pozwala na 100 krotnie szybsze drukowanie w porównaniu z konwencjonalnymi drukarkami 3D.

Podczas pokazu została wydrukowana piłka w zaledwie 10 minut. Co według DeSimone’a w tradycyjnej techonologii zajeło by 10 godzin. Prędkość wydruku nie jest jednak jedynym plusem, dzięki nowej technice będziemy w stanie drukować obiekty geometryczne, które wcześniej były praktycznie nie osiągalne dla drukarek 3D.

Technologia otrzymała nazwę CLIP (Continuous Liquid Interface Production) wykorzystuje ona fotochemie zamiast tradycyjnej techniki nakładania wielu warstw. Drukowane obiekty wyławiane są z płynnej żywicu, która przy użyciu wiązek lasera oraz tlenu zostaje utwardzona. Z uwagi na zastosowanie cienkiej wiązki lasera drukowane obiekt mogą mieć mikroskopijne wymiary. Najcieńsza warstwa jaką uzyskali naukowacy ma 20 mikronów, co odpowiada jednej czwartej grubości kartki papieru.

“Poprzez innowacyjne spojrzenie na druk 3d, chemie oraz fizykę, które stoją za procesem, stworzyliśmy nową technikę pozwalającą na ‘wzrost’ drukowanych obiektów prosto z pojemnika z płynem.” mówił DeSimone.

Szef marketingu Carbon3D uważa, że zastosowana technika nie będzie ograniczona tylko do jednego materiału, jednak aby to stwierdzić prowadzone są dalsze badania. Dodatkowo zapewnił, że dołożą wszelkich starań, aby CLIP był dostępny dla rynku komercyjnego do końca tego roku.

Jak to wygląda w rzeczywistości? Przekonajcie się sami:

Spider Web

Po raz kolejny chińscy studenci i naukowcy zadziwiają nas swoją pomysłowością.

filament-advice-from-spiders-thumbnail

Lei Yu doktoryzujący się na Uniwersytecie w Pekinie wpadł na pomysł stworzenia ramienia robota, który zakończony ekstrudorami miałby drukować pajęczą sieć.

Podczas swoich badań zauważył, że nici produkowane przez pająka nie mają jednolitej struktury, wydobwając się natomiast z kądziołka przędnego w formie przypominającej fale. Jak pokazały dalsze badania ma to na celu zapewnienie nici podwyższonej elastyczności, co przekłada się na zadziwiającą wytrzymałość. Zainspirowało to badacza do zaprojektowania ramienia robota – pająka.

biomimetic-3d-printing

Podczas wydruku nici pracują cztery ekstrudery. Główny drukujący prostą nić oraz trzy ruchome poboczne odpowiadające za nadanie odpowiedniej stuktury wydruku. Ustawione są na planie okręgu co 120 stopni.

Wydrukowana nić utrzymuje nadaną formę oraz jest w stanie utrzymać niewielkie obciążenia. Poniżej GIF prezentujący jak robot pracuje (KLIK).

gbtzljehl5glc0pltfrt

Lei liczy, że wraz z rozwojem rynku filamentów będziemy w stanie zbliżyć się do wytrzymałości jaką prezentują sieci pająka.

Trzymamy kciuki. Potencjał pomysłu wydaje się być ogromny.

Japończycy drukują narządy

Kolejne doniesienia z Kraju Kwitnącej Wiśni, pokazują jak wielkie znaczenie w przyszłości może mieć technologia druku 3D.

Japońscy chirurdzy wykorzystali technologię druku 3D do stworzenia dokładnego modelu nerki zaatakowanej przez guza. Pozwoliło to na przeprowadzenie symulacji prawdziwej operacji. Modele wyprodukowane w tej technologii pozwolą na odwzorowanie indywidualnego przypadku każdego pacjenta.

Rak nerki jest ósmym najczęściej spotykanym rakiem występującym u osób dorosłych. Stanowi on około 3% nowotworów wykrywanych w Europie. Usunięcie guza prawie zawsze wiąże się z operacją w której czas oraz dokładność mają największe znaczenie.Printed

Możliwość wydrukowania dokładnego modelu chorego organu przyniesie wymierne korzyści skutkujące w poprawieniu efektywności pracy chirurgów. Grupa chirurgów w Uniwersytetu w Kobe połączyła model otrzymany z rezonansu magnetycznego z możliwościami drukarek 3D. Efektem jest wykonany w skali 1:1 model zaatakowanego organu. Pozwala to lekarzom na dopracowanie planu przeprowadzenia operacji bez potrzeby ingerowania w ciało pacjenta. Co więcej są w stanie przeprowadzić symulowaną operację wielokrotnie.Printed_1

Zastosowane podczas druku dwa różne materiały pozwoliły na określenie granicy pomiędzy tkankami zdrowymi, a zainfekowanymi. Nerka została wydrukowana z przezroczystego materiału co pozwala zaobserwować przebieg żył wewnątrz narządu, dzięki czemu chirurdzy znają ich dokłady przebieg. Model pozwolił na szczegółowe zaplanowanie operacji, która później została przeprowadzona poprzez roboty.

Podczas prezentacji pracy na forum Europejskiego Związku Urologicznego w Sztokholmie, przewodniczący zespołu Dr Yoshiyuki Shiga powiedział:

“Użycie tego praktycznego modelu pozwoliło nam na trójwymiarowe, anatomiczne zrozumienie nerki oraz guza. Pozwoliło to chirurgom na pracowanie na dużo mniejszej powieżchni. Jest to bardzo ważne, ponieważ przestrzeń w której ukrwienie organu jest zaburzone może być znacznie zredukowany, w gruncie rzeczy okazało się, że najkrótszy czas zatrzymania krążenia trwał 8 minut w porównaniu do normalnych 22 minut. Znajomość rozłożenia żył w organie była niezmiernie pomocna przy usuwaniu fragmentu nerki.

Na chwile obecną zastosowanie takiego rozwiązania zwiększa koszt operacji o 500-1500 USD, jednak wierzymy, że rozpowszechnienie technologii pozwoli na obniżenie kosztów.”

 

Źródło: AlphaGalileo