کپي‌هايي که از خود اصل هم اصلي‌ترند!

ابتکار نوشت:

حتما تا به حال شده‌است که آرزوي چيزي خاص کنيد؛ مثل غذاهاي مختلف، ابزار مختلف يا حتي خانه‌اي جديد اما حيف که بيشتر اين آرزوها به سادگي برآورده نمي‌شوند. حال اگر بدانيد وسيله‌اي ساخته شده‌است که مي‌تواند آرزوهاي شما را برآورده کند چه حالي پيدا مي‌کنيد؟ دستگاهي که هر چيزي را بخواهيد براي شما فراهم مي‌کند!

فقط لازم است يک عکس سه‌بعدي از جسمي که آرزويش را کرده‌ايد به آن بدهيد تا در کمترين زمان آن را در اختيار داشته باشيد. باورش خيلي سخته ولي واقعيت دارد. چاپگرهاي سه‌بعدي با سرعت بالاي پيشرفتي که دارند، مي‌توانند در آينده‌اي نه چندان دور شما را به روياهايتان برسانند. چاپ سه‌بعدي يا همان ”D 3 Printing” اصطلاحي است براي اشاره به روند ساختن اجسام سه‌بعدي از طريق ارسال يک فايل حاوي اطلاعات جسم به يک پرينتر که توانايي ساخت اجسام از موادي مانند پلاستيک يا رزين را دارد.

 اين تکنولوژي اجازه يافته در کتاب فرهنگ اينترنت حضور پيدا کند چرا که معتقديم به سرعت جاي خودش را در زندگي ما باز خواهد کرد.ايده اين دستگاه‌ها دقيقا مانند ايده پرينترهاي معمولي است؛ يک فايل حاوي اطلاعات جسم به دستگاه پرينتر داده مي‌شود و نوک پرينتر با حرکت کردن شروع به خلق فيزيکي آن فايل مي‌کند. تفاوت در اينجاست که فايل ورودي در يکي از فرمت‌هاي سه بعدي، داده شده و پرينتر به جاي جوهر از مواد حجيم استفاده مي‌کند. اين ماده ممکن است خود به خود قابل پرينت شدن باشد يا در مواردي فقط گردي باشد که با مخلوط شدن با چسب،‌ محکم مي‌شود.

کار پرينت لايه به لايه شکل مي‌گيرد تا درنهايت جسم به طور کامل ساخته شود.بياييد نگاهي به يک نمونه واقعي بيندازيم. فرض کنيد يک آچار فرانسه در اختيار داريد:

آچار بايد اول اسکن شود تا يک فايل کامپيوتري بتواند اجزاي آن را شرح دهد. اين پروسه در گذشته بسيار پيچيده بود اما حالا ابزاري به ارزاني 3000 دلار مي‌تواند اين کار را بر عهده بگيرد، حتي لازم نيست آچار را به طور کامل از هم باز کنيد! فقط کافي است آن را روي صفحه گردان بگذاريد و ليزري که از زاويه‌هاي مختلف به آن تابانده مي‌شود کاملا مي‌بيند که کجا اتصال وجود دارد و کجا نه! مشخص است که در دستگاه‌هاي پيچيده‌تر لازم است قطعات را جداگانه اسکن و پرينت کنيد و بعد آن‌ها را سرهم نماييد.

 به هرحال هر چيزي که روي صفحه چرخان بگذاريد در کمتر از چند ثانيه،‌ با ميليون‌‌ها نور ليزر تابانده شده از بخش دوم دستگاه اسکن خواهد شد و تمام جزييات مربوط با ابعاد فيزيکي آن بعد از کشف در يکي از فرمت‌هاي فايل‌هاي سه بعدي (STL, OBJ, VRML, XYZ) ذخيره خواهد گشت. يک نفر ممکن است بخواهد اين فايل را در يک نرم‌افزار سه بعدي باز کند يا آن را به موتور بازي سه بعدي خود بدهد تا يک آچار کاملا دقيق و سه بعدي در بازي به نمايش دربيايد اما نقشه من و شما چيز ديگري است.

من و شما مي‌خواهيم اين آچار را کپي کنيم پس بعد از اسکن، نياز به يکي از اين دستگاه‌ها داريم:نمونه ارزان اين دستگاه‌ها کمتر از 15000 دلار قيمت دارد که مي‌تواند لايه به لايه يک جسم سه بعدي را پرينت کند. کافي است يک پد مخصوص را در آن بگذاريد (که لايه اول روي آن ساخته شود) و بعد نگاه کنيد که چطور نازل دستگاه در طول و عرض حرکت مي‌کند و لايه به لايه جسم شما را مي‌سازد و بالا مي‌آيد. اگر به جاي اين مدل که «additive» يا افزايشي خوانده مي‌شود يک دستگاه «subtractive» يا حذفي خريده بوديد، دستگاه شروع مي‌کرد به برش دادن يک مکعب بزرگ به منظور رسيدن به شکل مورد نظر شما.

چه باور بکنيد چه نه،‌ بعد از مدتي کوتاه يک آچار فرانسه دقيقا مثل نمونه اول در دست خواهيد داشت که به طور کامل و صحيح باز و بسته هم مي‌شود؛ در اين مورد تنها مشکل جنس پلاستيکي آن است اما اين مشکل هم با پرينترهاي ديگر قابل حل است.کاربردهاي اين پرينترها هنوز آنقدر که بايد گسترده نشده. تکنولوژي جديد است و شديدا در حال تغيير اما شکي نداريم که آينده دنيا را تغيير خواهند داد.

شما با اين پرينترها خواهيد توانست قطعات خراب شده ماشينتان را پرينت بگيريد و ماشين‌هاي قديمي را دوباره زنده کنيد. مي‌توانيد لوازم خانه‌تان را خودتان طراحي کنيد. مثل يک سايبرپانک واقعي قاب عينک‌تان را با پرينتر بسازيد يا براي لپ‌تاپتان يک قاب شخصي شده سفارش دهيد. در اصل اين دستگاه اجازه خواهد داد ايده‌هاي شما مستقيما به جسم فيزيکي تبديل شوند. نگران قيمت هم نباشيد.

درست مانند سرويسهاي پرينت، در ابتدا سايت‌هايي مثل i.materialise.com يا shapeways.com جايي خواهند بود براي به اشتراک گذاشتن طرح يا آپلود طرح و دريافت جسم.شکي ندارم که اگر اين آويز طراحي شده توسط خودتان را روي سايت آپلود کرده بوديد و فقط با چند ده هزار تومان مي‌توانستيد نمونه واقعي‌اش را تحويل بگيريد و هديه بدهيد واقعا خوشحال بوديد چه برسد به اينکه اين حباب زيبا را پرينت مي‌گرفتيد و در خانه مي‌گذاشتيد.براي ديدن حجم زيادي از نمونه‌هاي ديگر (که با هزينه‌هايي در حد سي هزار تومان نيز قابل دريافت هستند) سري به اين آرشيو بزنيد و فراموش نکنيد که اين مطلب را نه به عنوان گجت بلکه به عنوان معرفي يک شيوه زندگي خوانده‌ايد؛ شيوه‌اي که در آن بيشتر و بيشتر شروع خواهيم کرد به سفارشي کردن وسايل دور و اطرافمان و ارزش نهادن به خلاقيت در زندگي.

بعضي‌ها آمدن چاپگرهاي سه بعدي را با آمدن دستگاه‌هاي چاپ مقايسه مي‌کنند و معتقد هستند که بشر به زودي وارد مرحله‌اي خواهد شد که مي‌تواند هر چيزي که به ذهنش مي‌رسد را واقعي کند. حتي اگر آن چيز اين فضاپيما باشد.در مورد استفاده از چاپگرهاي سه بعدي مي‌توان به موارد ذيل اشاره کرد:

بافتهاي بدن هم قابل چاپ هستند

محققين شرکت ارگانوو خبر از چاپگري مي‌دهند که مي‌تواند بافتهاي طبيعي بدن مانند رگهاي خوني را چاپ کند و به جاي جوهر از سلولهاي بدن براي اين کار استفاده مي‌کند. اين رگها اولين رگهاي مصنوعي هستند که کاملا از سلولهاي طبيعي بدن ساخته شده‌اند و در بافت آنها از هيچ داربست مصنوعي استفاده نشده است. دو قلم روباتيک، ذراتي از سلولهاي اندوتليال (سلولهاي جدار عروق)، عضلات صاف منقبض کننده عروق و سلولهاي بافت‌ساز فيبروبلاست را کنار هم مي‌چينند تا رگ شکل گيرد. اگر سفارش شما يک رگ 10 سانتي متري تميز به قطر چند دهم ميلي متر باشد، مي‌توانيد بعد از 45 دقيقه مراجعه کنيد و سفارش خودتان را تحويل بگيريد. البته قدم بعدي فرآيند بلوغ رگ است که کمي طول مي‌کشد، جرياني از مواد مغذي در داخل رگ جديد به گردش در مي‌آيد تا نقش خون را براي رگ بازي کند و رگ بعد از يک ماه از استحکام کافي براي استفاده برخوردار خواهد بود.

سرپرست تيم تحقيقاتي اظهار اميدواري کرده که بتواند اين رگهاي چاپ شده را تا آخر سال جاري ميلادي در حيوانات آزمايش کند. اگر آنها بتوانند از اين آزمايش سربلند بيرون بيايند، هدف بعدي استفاده از اين عروق در جراحي‌هاي «باي پس قلب» است. در حال حاضر در جراحي‌هاي باي پس، براي دور زدن گرفتگي رگهاي خونرسان قلب از وريدهاي سالم بيمار (براي مثال وريدي که از پا برداشته مي‌شود) استفاده مي‌شود. اما با تاييد شدن اين رگها، مي‌توان از آنها براي پيوند عروق قلبي استفاده کرد.

سرپرست اين تيم تحقيقاتي وعده‌هاي بزرگتري هم داده است، او مي‌گويد اگر همه چيز به خوبي و خوشي پيش برود، بعيد نيست در مورد چاپ ارگانهاي پيچيده تر مانند بافت کليه نيز اقدام کنند تا پرونده پيوند کليه و خريد و فروش آن را براي هميشه ببندند. شما در مورد قدمهاي بعدي چنين پروژه اي چه فکر مي‌کنيد؟ به نظر شما اين تحقيقات مي‌تواند روزي منجر به چاپ يک انسان کامل شود؟

عرضه چاپگرهاي سه بعدي ويژه کاربر خانگي

اگرچه فناوري چاپ سه بعدي از دهه 80 درجريان بوده است، اما اين فناوري اخيراً توانسته از يک الگوي اوليه فراتر برود.پيتر ويجمارشوسن، مدير اجرايي شرکت شيپ ويز به عنوان يکي از نخستين شرکتهايي که چاپگرهاي سه‌بعدي را به مصرف کننده ارائه مي‌دهد، اظهار داشت: ما اعتقاد داريم که فناوري چاپگر سه بعدي مي‌تواند تجارت خلاقانه را ارتقا بدهد.نگاه اوليه به اين محصولات مي‌تواند اشيائي رنگ و رو رفته و پلاستيکي را به ذهن متبادر کند که حتي مي‌توانيد آن را از دستفروشهاي کنار خياباني هم خريداري کنيد، اما نگاه دقيقتر به فناوري که در پس آنها وجود دارد موجب مي‌شود به اين امر پي ببريد که اين فناوري مي‌تواند شيوه زندگي ما را دگرگون کند.

اين توليدات، محصول چاپگرهاي سه بعدي خانگي هستند، چرا که اين تکنولوژي درحال راه يافتن به خانه‌ها و استفاده‌هاي شخصي است، اين چاپگرها مي‌توانند اشياء مدنظر شما را به سرعت فراهم کند، براي مثال شما مي‌توانيد کارد و چنگال، فنجان، دستگيره در و اسباب بازي‌هاي مدنظر خود را به هر شکلي که مي‌خواهيد در اختيار داشته باشيد.اين فناوري هنوز از جهات بسياري در مراحل نخستين خود به سر مي‌برد اما با نگاه از يک زاويه ديگر مي‌توان گفت که اين فناوري طي سه تا چهار سال گذشته به سرعت پيشرفت کرده است.

درحالي که تعداد کاربراني که از اين چاپگر استفاده مي‌کنند بيشتر مي‌شود، طرحهاي خلاقانه و بيشتري ايجاد مي‌شود و اگر براي مثال در اين ميان پوشش باطري ريموت کنترل تلويزيون را گم کرديد مي‌توانيد سايتهاي اينترنتي را جست‌وجو کنيد تا ببينيد که کسي پيش از شما چنين طرحي ارائه کرده است يا خير.اين چاپگرها با ورقه‌هاي نازک و قطر ميليمتري از پلاستيک کار مي‌کنند.کارآيي اين تکنولوژي در آزمايشگاه حتي بهتر است. درحالي که اين تکنولوژي در ابعاد خانگي به اشياء پلاستيکي محدود است، وقتي که مواد پيچيده چون سيم، آهن نيز بتواند در آن مورد استفاده قرار بگيرد ما مي‌توانيم هر شيء را که در خانه داريم طراحي کرده و چاپ کنيم.

احداث خانه در 20 ساعت با فناوري ابرچاپگر دانشمند ايراني

دانشمند ايراني دانشگاه كاليفرنياي جنوبي با توسعه سيستم روباتيك Contour Crafting، ايده ساخت يك خانه كامل در مدت 20 ساعت را عملي كرده است.بيشتر كاربردهاي فناوري پرينت سه‌بعدي به ساخت دستگاه‌هاي كوچك و قطعات مكانيكي ماشين آلات خلاصه شده‌است، با اين وجود دكتر بهرخ خوشنويس، استاد دانشگاه كاليفرنياي جنوبي معتقد است كه مي‌توان كاربردهاي بيشتر و در مقياس بزرگتري از فناوري پرينت سه بعدي انتظار داشت.اين سيستم روباتيك در حقيقت يك ابرچاپگر سه بعدي است كه در بالاي منطقه ساخت خانه قرار مي‌گيرد و لايه‌هاي بتن با قرار گرفتن بر روي يكديگر، ديوارها و سقف خانه را شكل مي‌دهند.

افزودن سيستم لوله كشي و سيم كشي برق از ديگر امكانات برجسته سيستم روباتيك Contour Crafting است و براي تكميل نهايي سازه تنها درب و پنجره بايد نصب شوند؛ همچنين امكان رنگ آميزي روباتيك ديوارها و كاشيكاري كف و ديواره‌ها در اين سيستم در نظر گرفته شده است.

خوشنويس خاطرنشان مي‌كند: اين سيستم روباتيك در عين افزايش سرعت ساختمان سازي، باعث كاهش هزينه‌هاي ساخت و خطرات احتمالي متوجه كارگران ساختماني مي‌شود.طراحي خانه توسط يك برنامه رايانه‌اي هدايت مي‌شود و به راحتي مي‌توان با چند كليك، تغييراتي در طرح اوليه در زمان ساخت انجام داد.از كاربردهاي عمده اين سيستم، ساختمان سازي سريع در مناطق حادثه ديده ناشي از سيل و زلزله عنوان شده‌است، گرچه سيستم قادر به طراحي خانه‌هاي بسيار لوكس و در مقياس بسيار بزرگ نيز هست.با همه اينها، چاپگرهاي سه بعدي در مراحل نخست پيشرفت است اما مطمئنا در آينده اي بسيار نزديک تحولي بزرگ در زندگي بشر به وجود مي‌آورد.