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Endlich funktionieren 3D-Drucker mehr wie die Replikatoren von Star Trek

Feb 13, 2020. 0 comments

Transporter? Raumschiffe, die sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen können? Star Trek führte uns in viele fantastische Technologien ein, die uns auf das 23. Jahrhundert freuen. Aber wir müssen vielleicht nicht so lange auf die Technik warten, mit der Captain Kirk spielen musste, da der 3D-Druck einen weiteren großen Schritt in Richtung gemacht hat Replikatoren Wirklichkeit werden lassen.

Obwohl es sich um ein Werkzeug handelt, das seit Jahrzehnten für die industrielle Fertigung und das Prototyping verwendet wird, haben die Leute erst begonnen, sie mit Star Trek’s Replikatoren von Star Trek’s vergleichen, als Unternehmen wie MakerBot 3D-Drucker entwickelten, die klein genug und erschwinglich genug für den Heimgebrauch waren waren Geräte, die sofort Gegenstände wie Teile und Lebensmittel aus der Luft schaffen konnten. Aber 3D-Drucker funktionierten nicht so. Hauptsächlich, Sie könnten 3D-Modelle in Plastikobjekte verwandeln. und je nach Größe müsste man manchmal stundenlang warten Tage, bis der Druckvorgang abgeschlossen ist.

Zu diesem Tag, 3D-Drucker funktionieren nicht wie die Replikatoren von Star Trek . B Die Forscher des EPFL-Labors für angewandte Photonikgeräte haben eine neue Methode entwickelt, mit der Stereolithographiedrucker winzige, aber detaillierte 3D-Objekte in Sekunden und nicht in Stunden erstellen können.

Die von Unternehmen wie MakerBot verkauften 3D-Drucker extrudieren geschmolzenen Kunststoff aus einer Düse in bestimmten Mustern Schicht für Schicht, um im Laufe der Zeit langsam ein Modell aufzubauen. Der Ansatz hält die Kosten niedrig, aber es gibt Einbußen bei der Detailgenauigkeit, die in das 3D-Druckobjekt eingefügt werden kann. Drucker, die ein Stereolithographieverfahren verwenden, das auch als SLA bezeichnet wird, arbeiten etwas anders . Modelle werden immer noch Schicht für Schicht aufgebaut, aber anstatt geschmolzenen Kunststoff zu extrudieren, härtet ein hochauflösender Lichtstrahl ein lichtempfindliches flüssiges Harz zu dünnen Schichten aus. Es ermöglicht aufgrund der Präzision des Lichtstrahls viel höhere Details, kann aber dennoch zeitaufwändig sein Prozess.

Was die EPFL-Forscher anders machen, ist: Anstatt einen einzelnen Laser zu verwenden, um ein Modell Schicht für Schicht aufzubauen, bombardieren sie einen Behälter mit Harz oder anderen lichtempfindlichen Materialien wie biologischen Gelen, wobei mehrere Laser gleichzeitig aus mehreren Richtungen kommen. Durch sorgfältige Steuerung der Richtung der Strahlen und ihrer Intensität scheint ein 3D-Modell in einem etwa 30 Sekunden dauernden Prozess aus der Luft zu kommen.

Derzeitige schichtweise 3D-Drucktechniken sind nicht ideal für die Erstellung von weichen Objekten wie Organen oder künstlichem Gewebe, da sie während des langen Druckprozesses zum Auseinanderfallen neigen. Der neue Ansatz der EPFL ist jedoch für diese Aufgabe viel besser geeignet. Und weil es sich in erster Linie auf Licht stützt, können Ersatzorgane und -gewebe berührungslos in versiegelte Behälter gedruckt werden, um potenzielle Kontaminanten fernzuhalten, bevor sie in einen Patienten verpflanzt werden.

In seinem aktuellen Zustand, Die neue 3D-Drucktechnik kann nur Modelle mit einer Größe von ca. 2 erzeugen Zentimeter groß mit Details so klein wie 80 Mikrometer. T. Die Forscher sind zuversichtlich, dass Wenn sie den Maschinenpark weiterentwickeln, könnte er entstehen Objekte bis zu einer Größe von 15 Zentimetern in weniger als einer Minute. Es ist noch kein Replikator - Sie können nicht nach einer heißen Tasse Earl Grey-Tee fragen - aber abgesehen von den beeindruckenden Geschwindigkeitsgewinnen, Dieser neue Ansatz für den 3D-Druck wird die Technologie für medizinische Anwendungen nützlicher machen.

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