Yeni
bir 3D yazıcıyla ışık kullanılarak; yapışkan sıvıları sadece birkaç dakika
içinde karmaşık katı nesnelere dönüştürülüyor. Teknoloji; protezlerden gözlük
camlarına lenslerin nasıl tasarlanıp, üretildiğini dönüştürme potansiyeline
sahiptir.
Mucitler tarafından bu sisteme “çoğaltıcı” (replicator)
adı verildi. 3D yazıcı; geleneksel 3D yazıcılarda mümkün olandan daha yumuşak,
daha esnek ve daha karmaşık nesneler oluşturabilir. Ayrıca, mevcut yazıcıların
yapmakta zorlandıkları yeni malzemelerle (örneğin metal bir tornavida miline
bir tutamaç eklemek gibi…) mevcut bir nesneyi barındırabilir.
Araştırmacılar; teknolojinin ürünlerin
protetikten (diş hekimliği) gözlük camlarına nasıl tasarlanıp,
üretilebileceğini değiştirme potansiyeline sahip olduğunu söylüyor.
California Üniversitesi Berkeley’de Makine
Mühendisliği Profesörü Hayden Taylor: “Protez veya koşu ayakkabısı olsun,
nesneleri daha da kişiselleştirmenin bir yolu olduğunu düşünüyorum. Metalik bir
bileşen veya başka bir üretim işleminden bir şey alıp özelleştirilebilir
geometri ekleyebiliyor olmanız, bunun ürünlerin tasarım şeklini
değiştirebileceğini gösteriyor.”
Diğer ışık tabanlı teknikler de dahil olmak
üzere çoğu 3D yazıcı; 3D nesneleri katman katman oluşturur. Bu; kenarlar
boyunca “merdiven basamağı” etkisine yol açar. Ayrıca esnek nesneler yaratmakta
güçlük çekerler. Çünkü baskı işlemi sırasında bükülebilir malzemeler deforme
olabilir. Kemer gibi bazı şekillerde nesneleri basmak için destek gerekir.
Yeni yazıcı; belirli bir ışık eşiğine maruz
kaldığında bir katı oluşturmak üzere reaksiyona giren, yapışkan bir sıvıya
dayanmaktadır. Özenle hazırlanmış ışık düzenleri; dönen bir sıvı silindir
üzerine yansıtılması istenen şeklinde “hepsini bir kerede” sağlamlaştırır.
Taylor ve ekibi, yazıcıyı; Rodin’in küçük
bir “Düşünen Adam” heykelinden, özel bir çene kemiği modeline kadar bir dizi
nesne oluşturmak için kullandılar. Şu anda dört inç çapında nesneler
yapabilirler.
UC Berkeley ve Lawrence Livermore’dan Brett
Kelly: “Bu, özel 3D parçalarda katmanlar oluşturmak zorunda olmadığımız ilk
durum. 3D baskıyı gerçekten üç boyutlu yapıyor.”
Yeni yazıcı; doktorların vücuttaki
tümörleri ve kırıkları bulmalarına yardımcı olabilecek bilgisayarlı tomografi
(BT) taramalarından ilham aldı. BT taramaları; tüm farklı açılardan vücuda
X-ışınları veya başka tip elektromanyetik radyasyon yansıtır. İletilen
enerjinin kalıplarını analiz etmek nesnenin geometrisini ortaya çıkarır.
Taylor: “Esasen bu prensibi tersine
çevirdik. Bir nesneyi ölçmekten ziyade bir nesneyi yaratmaya çalışıyoruz. Ancak
aslında bunu yapmamızı sağlayan temel teorinin çoğu, bilgisayarlı tomografinin
temelini oluşturan teoriden çevrilebilir.”
Kesin şekilleri ve yoğunlukları doğru bir
şekilde elde etmek için, karmaşık hesaplamalar gerektiren ışığı
desenleyebilmesi gerekmektedir. Bunun yanı sıra, araştırmacıların karşılaştığı
diğer büyük zorluk; biraz ışığa maruz kaldığında sıvı halde kalan, ancak katı
bir madde oluşturmak için reaksiyona giren bir materyali çok fazla ışığa maruz
kaldığında nasıl formüle edeceğidir.
Taylor: “İyileştirmek istemediğiniz sıvının
kesinlikle içinden ışık ışınları geçiyor. Bu nedenle sıvıdan katıya bu geçiş
için ışığa maruz kalma eşiğinin olması gerekiyor.”
3D baskı reçinesi; ışığa duyarlı moleküller
ve çözünmüş oksijenle karıştırılmış sıvı polimerlerden oluşur. Işık; oksijeni
tüketen ışığa duyarlı bileşiği aktive eder. Sadece tüm oksijenin kullanıldığı
3D bölgelerde polimerler; reçineyi bir sıvıdan bir katıya dönüştüren “çapraz
bağları” oluşturur. Taylor, kullanılmayan reçinenin, oksijen atmosferinde
ısıtılarak geri kazanılabileceğini belirtiyor.
Taylor’un UC Berkeley’deki laboratuvarında
Yüksek Lisans Öğrencisi Hossein Heidari: “Tekniğimiz neredeyse hiç maddi atık
üretmiyor ve iyileştirilen malzeme yüzde yüz yeniden kullanılabilir. Bu,
desteksiz 3D baskıyla gelen başka bir avantaj.”
Nesnelerin de şeffaf olması gerekmez. Araştırmacılar, iyileşen dalga boyunda ışığı ileten ancak diğer dalga boylarının çoğunu emen bir boya kullanarak, opak görünen nesneler bastırdılar.
Kaynak : http://www.ntboxmag.com
