Teknoloji

Işık Işınlarıyla Nesneleri Biçimlendiren Yeni 3D Yazıcı

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 sahip.

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:
science dailyCaliforniya Üniversitesi
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close