İlk hızlı prototip patenti 1980’de reddedildiğinde; 3 boyutlu baskı’da çok yol alındı. Teknoloji temel tasarımlardan, son derece özelleştirilebilir nesnelere kadar; geniş bir yelpazeye dönüşmüştür. Yine de büyük bir sorun var: Nesneler basıldığında, nihaidir… yani bir değişikliğe ihtiyaç olduğunda; ürünü yeniden bastırmak gerekecek….
Oysa ki; örneğin, basılı cep telefonu kılıfının veya 3D yazıcıdan çıkan küpelerin rengini tekrar yazdırma gerektirmeden değiştirebilseydik…
MIT Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı (CSAIL) araştırmacıları bunu gerçeğe dönüştürmek için çalıştı. Yeni bir makalede, üretildikten sonra 3D basılı nesnelerin renklerini tekrar tekrar değiştirmek için, bir yöntem olan ColorFab‘ı sundular.
Ultraviyole ışığa maruz kaldıklarında renk değiştiren kendi 3 boyutlu yazdırılabilir mürekkeplerini kullanan ekip; çok renkli bir nesneyi yalnızca 20 dakikada yeniden renklendirebilir ve gelecekteki iyileştirmelerle bu zamanın önemli ölçüde düşmesini beklediklerini söylüyorlar.
Proje; şimdilik plastik ve diğer yaygın 3 boyutlu baskı malzemeleri üzerine yoğunlaşırken, araştırmacılar sonunda kıyafetler de olmak üzere diğer tüm öğelerin rengini anında değiştirilebileceğini söylüyor.
Nasıl çalışır?
Önceki renk değiştiren sistemler, örneğin tek renkler ve 2 boyutlu tasarımlar kullanarak, yeteneklerinde biraz sınırlıydı.
Ekip; tek renkli sistemlerin ötesine geçmek için, basit bir donanım / yazılım akışı geliştirdi. İlk olarak, ColorFab arayüzünü kullanarak, kullanıcıların 3 boyutlu modeller yüklemesi sağlanır, istenen renk desenleri alınır ve ardından tamamen renkli nesneler basılır.
Baskıyı yaptıktan sonra çok renkli nesnelerin değiştirilmesi; istenilen renkleri etkinleştirmek için, morötesi ve diğerlerini devre dışı bırakmak için görünür, ışık kullanmayı gerektirir. Özellikle ekip, nesnenin piksellerini şeffaftan daha renkli hale dönüştürmek için; morötesi ışık kullanıyor. Bunun için de normal bir ofis projektörü kullanıyor.
Ekibin özel mürekkebi bir baz boya, bir reaktant (photoinitiator)* ve hafif uyarlanabilir boyalardan oluşur. Işık uyarlanabilir (fotokromik) boyalar temel boya rengini ortaya çıkarır ve reaktant 3 boyutlu baskı sırasında bazik boya sertleşmesini sağlar.
* Reaktant-Ayıraç: belli bir bileşik ile karakteristik bir reaksiyona girebilen ve bu sayede o bileşiğin varlığını hatta miktarını belirlemeye yarayan ve reaksiyondan ürün üretmeye yarayan bir bileşiktir.
Columbia Üniversitesi Doçent Changxi Zheng: “Görünüm uyumluluğu genel olarak her zaman daha üstün bir özelliktir. Üretilen nesnelerle etkileşime giren diğer pek çok uyarlamayı gördük. Bu çalışma, nesnelerin rengini onları yeniden boyamadan değiştirme hususunda gerçek bir gelişmedir.”
Ekip, ColorFab’ı üç kritere göre test etti: Yeniden renklendirme süresi, hassasiyeti ve rengin özelliğini yitirme zamanı… Yeniden renklendirme işleminin tamamı 23 dakika sürdü. Bununla birlikte araştırmacılar, daha güçlü bir ışık kullanarak veya mürekkebe daha fazla ışık uyarlayabilen boya ekleyerek, işlemi hızlandıracağını belirtti.
Ayrıca; renkleri bir cisme yaklaştırdıklarında; renklerin tane tane olduğunu buldular. Böylelikle mavi ve kırmızıyı etkinleştirerek mor; kırmızı ve yeşili etkinleştirerek sarı rengi elde ettiler.
Mueller, örneğin; aksesuarların kıyafetlerle daha hızlı eşleştirebilmeyi hedeflediğini belirtti. Bir başka fikir ise; perakende mağazalarında ürünleri eş zamanlı özelleştirebilmeleri olabilir; örneğin, alışveriş yapan biri; kıyafet veya aksesuarı farklı bir renklerde denemek isteyebilir…
Punpongsanon: “Bu, kullanıcılar için nispeten kolay olan, eksiksiz bir baskı ve yeniden renklendirme işlemine sahip, ilk 3 boyutlu basılabilir fotokromik sistemdir. İmal edildikten sonra basılı nesneleri maliyet-etkin bir şekilde dinamik olarak güncelleyebilmek için 3D baskı adına büyük bir adım.”
