در دهه 1980 میلادی، زمانی که مهندسی به نام چاک هال در ذهن خود ایده پرینت اشیاء به وسیله پرینتر های سه بعدی را می پروراند، احتمالا در ذهن مردم عادی جز مشتی تخیلات غیر قابل باور چیزی تصور نمی شده است. اما امروز پرینت سه بعدی که شامل ارسال یک طرح سه بعدی به دستگاهی مخصوص و چسباندن مواد به روی یکدیگر است، نه تنها به واقعیت تبدیل شده که مصمم شده تا همه چیز را مانند اکتشافات بزرگ قبل از خود چون ماشین بخار، برق یا الکترونیک, متحول کند.
پرینتر سه بعدی علاوه بر اینکه تولید کنندگان را در کاهش زمان مورد نیاز بابت مراحل طراحی و تولید یاری می کند، تولید و اجرای سیستم های جدیدی را امکان پذیر ساخته که تا پیش از این غیر قابل اجرا یا بسیار دشوار بودند.
این به عنوان آغاز عصر جدیدی برای تولید محصولات مصرفی توسط کاربران نهایی و هشداری برای کارخانه های تولیدی با خطوط مونتاژ خواهد بود.
هر چند که در حال حاضر به عنوان کمک حال کمپانی های بزرگی مانند فورد برای تولید پوشش موتور در موستانگ 2015 یا نازل سوخت هواپیماهای جت در کمپانی GE تبدیل شده است، اما این محصولات تنها گوشه ای از طیف گسترده محصولایست که پرینتر های سه بعدی می توانند ایجاد کنند. از دارو گرفته تا قطعات مصنوعی برای بدن انسان یا حتی مواد غذایی.
پس اجازه دهید تا با هم 10 روشی که پرینتر های سه بعدی قرار است به وسیله آن دنیا را تغییر دهند بررسی کنیم.
پرینترهای سه بعدی چه کارهایی می توانند بکنند
10 – طراحی و پرینت سفارشی لباس
به تازگی در برخی نمایشگاه های لباس در کشور های توسعه یافته گاها نمونه هایی از لباس های زنانه یا مردانه به عنوان نمونه های مفهومی طراحی و پرینت گرفته می شوند. اما درست مانند محصولات مفهومی دیگر شاید پرینتر های سه بعدی نیز در آینده به جایگاه مناسبی در صنعت لباس دست یابد.
اتفاقی که احتمالا در آینده نزدیک باعث ایجاد سبک جدیدی در طراحی لباس بوسیله اسکن بدن و تولید لباس مناسب با اندام و مدل حرکتی شخص خواهد شد. در این حالت می توان به صورت کاملا دقیق و ماشینی مقدار فضای اضافی به میلیمتر یا سانتی متر برای شانه یا زانو را تعیین تا پس از پرینت، بهترین کارایی را به همراه داشته باشد.
9 – پرینت اندام مصنوعی کم هزینه
در سال 2012 میلادی عمر, پسر 14 ساله سودانی در حالی که نیروهای امنیتی در حال تلاش برای خنثی کردن بمب کارگذاشته شده توسط شورشی ها بودند به شدت مجروح شد. هر چند این پسر به لطف خدا و جراح آمریکایی زندگی دوباره یافت اما دستان خود را از دست داد. در همین حین مایک ابلینگ مدیر اجرایی یک شرکت تحقیقاتی به نام آزمایش غیر ممکن به مقاله ای در مورد وضعیت اسفبار عمر و دیگر سودانی ها برخورد.
ابلینگ به خاطر عمر و دوستانش آزمایشگاهی مجهز به یک پرینتر سه بعدی نزدیک بیمارستان او راه اندازی کرد تا فقط با 100 دلار برای هر شخص اندام مصنوعی تولید کند. قیمتی که در برابر هزاران دلار مرسوم برای اندام مصنوعی بسیار ناچیز و کم است.
محققان دانشگاه تورنتو نیز در حال طراحی نرم افزار و سخت افزار هم زمانی هستند تا به وسیله آن بدن افراد جانباز را بررسی تا اندامی مناسب و سازگار با آنها پرینت کنند.
8 – پرینت قطعات یدکی تقریبا برای هر چیز
احتمالا تمام کسانی که به دلایل مختلفی مانند علاقه شخصی یا توان مالی پایین از وسایل قدیمی استفاده می کنند با مشکلات فرسودگی قطعات و کمبود قطعه یدکی جایگزین رنج می برند.
اما به لطف پرینتر های سه بعدی شاید این واقعیت در حال تغییر باشد و زمانی فرا رسد که تنها با دانلود طرح قطعه از اینترنت و ارسال آن به پرینتر شخصی، بتوان کارایی دستگاه مورد نظر را به راحتی بازیابی کرد. سایت Thingiverse یکی از این نمونه ها است که با معرفی نقشه بیش از ۲۵۰۰ قطعه یدکی، از دستگیره پنجره ماشین گرفته تا غلطک ماشین لباسشویی و موارد بسیار دیگر آن هم به طور رایگان کار را برای کاربران هر چند کم در این زمینه راحت تر کرده است.
7 – داروسازی به سبک DIY
با ایجاد تغییراتی در یک پرینتر سه بعدی می توان امکان اسپری کردن مواد دارویی بر روی پلاستیک یا فلز و در نهایت تولید فرآیند شیمیایی خاص را به وجود آورد تا راه ساخت داروهای سفارشی با هزینه بسیار پایین تر باز شود. این روش به تازگی توسط گروهی از محققان در دانشگاه گلاسگو بر پایه طیف وسیعی از ترکیبات مورد استفاده در درمان سرطان به کار گرفته شده است.
چیزی که در آینده به کاربران امکان می دهد تا با خرید مواد شیمیایی مورد نظر از بازار و وارد کردن کیت آنها به پرینتر ، داروی سفارشی خود را بر طبق معماری مواد و فیلتر های مورد نیاز تولید کنند.
البته این روش در کنار مزیت های بی شمار خود که مهمترین آن کاهش هزینه مراقبت های دارویی است، مخاطرتی را هم به دلیل حذف داروخانه و کنترل پزشک بر فرآیند نسخه پیچی یا تولید ساده تر مواد مخدر به همراه خواهد داشت.
6 -پرینت آب نبات های هیجان انگیز
در نمایشگاه بین المللی CES 2014 که در لاس وگاس آمریکا برگذار شد، شرکت سیستم های سه بعدی, پرینتری را معرفی کرد که با موادی مانند شکلات، شکر مخلوط با وانیل، سیب ترش، گیلاس و طعم دهنده هندوانه می توانست از طریق پاشش مواد بر روی یکدیگر به صورت لایه به لایه شکلات و شیرینی تولید کند. در نگاه اول شاید وجه تمایزی میان تولید شیرینی توسط پرینتر سه بعدی و شیرینی پزی های سنتی وجود نداشته باشد. اما حقیقت این است که با استفاده از این فناوری دست تولید کننده برای انتخاب مواد و یا ایجاد اشکال هندسی پیچیده و طرح های سفارشی باز خواهد بود.
البته این اولین محصول غذا ساز سه بعدی محصوب نشده و پیش از این نیز دستگاه های دیگری از این دست مانند Foodini برای تولید پاستا یا دستگاه تولید پوره میوه به شکل میوه ساخته شده بودند.
5 – پرینت خانه های آماده
مسلما امروز بسیار خنده دار است اما شاید در آینده دانلود خانه رویایی از اینترنت و سپردن آن به یکی از شرکت های پرینت کننده سه بعدی خانه در تعداد مورد نظر، امری بسیار طبیعی به نظر آید. به تازگی یک شرکت ساختمانی چینی اعلام کرده می تواند با استفاده از یک پرینتر سه بعدی غول پیکر و افشاندن لایه های سیمان و ضایعات ساختمانی به روی یکدیگر خانه های کوچک و یک پارچه تولید کند.
هرچند خانه های تولید شده توسط این فناوری از نظر ظاهری چنگی به دل نمی زنند اما با در نظر گرفتن قیمت کمتر از 5000 دلار آن مخصوصا در برابر قیمت مسکن در ایران، می تواند بسیار به صرفه و کار آمد باشند.
کمپانی دیگری نیز در اسلوونی به تازگی اعلام کرده که قصد دارد تا پایان سال 2014 پرینتر های سه بعدی مخصوص تولید خانه را با قیمتی حدود 16000 دلار و به صورت تجاری روانه بازار کند.
4 – پرینت اعضای حیاتی
سالهاست که محققان علم پزشکی در حال بررسی چگونگی تکثیر از اعضای بدن انسان در محیط آزمایشگاهی و پیوند آن به افراد نیازمند هستند. اما با وجود موفقیت های به دست آمده در این زمینه باز هم ساختار ها سلولی، رگ ها یا سیستم های کامل تر مانند کبد و کلیه بسیار پیچیده تر از آن هستند که دست کم با دانش امروز بتوان به آن دست یافت.
امروزه در برخی از آزمایشگاه های پیشرفته سلول های انسانی با استفاده از روش هایی مانند سلول های بنیادی در ظروف مخصوصی تکثیر داده می شوند تا در مرحله بعد به نوعی جوهر سلولی تبدیل و برای پاشش در داخل پرینتر های سه بعدی قرار گیرند.
دانشمندان امیدوارند با استفاده از زیست پرینت و چینش صحیح سلول های زنده در کنار یکدیگر ارگان های سالمی تولید کنند تا با ایجاد محیط زنده اقدام به آزمایش دارو های جدید برای انسان یا حتی پیوند اعضا نمایند. اندام هایی که با استفاده از سلول های بنیادین بدن شخص بیمار تولید شوند احتمال رد شدن توسط سیستم امنیتی بدن در آنها بسیار کمتر خواهد بود.
3 – پرینت خودرو های جذاب
پیش از این نیز صنعت پرینت سه بعدی برای قطعات خودروهای معمولا خاص توسط شرکت های نام آشنا به کار گرفته شده بود. اما به تازگی مخترعی به نام جیم کر و گروهی از مهندسان او کار را قدمی فراتر گذاشته و تمام خودرو را پرینت گرفته اند. در سال 2013 میلادی خبرگزاری Wired در گزارشی از تولید خودرو دو نفره و سه چرخه به نام Urbee 2 خبر داد. خودرویی که عموما از پلاستیک و با استفاده از پرینتر سه بعدی تولید شده بود. البته این خودرو که نیروی محرکه خود را از موتور هیبریدی (ساخته شده از آهن) گرفته هنوز خیابانی نشده و در حال طی کردن آزمایش های ایمنی و استاندارد است.
ساخت این خودرو چیزی حدود 2500 ساعت وقت خواهد برد به این معنی که به این زودی وارد بازار و در دسترس عموم قرار نخواهد گرفت. اما به خودی خود می توان فال نیکی باشد از آینده و امید به اینکه طراحان صنعت خودرو بتوانند با سرهم بندی قطعات خودرو و استفاده از فناوری پرینت سه۳ بعدی، خودرو هایی با بهره وری بالاتر در کنار ظاهر و کارایی بهتر دست یابند.
سازندگان این خودرو قصد دارند در سال 2015 به عنوان یک تور نمایشی، از نیویورک تا سانفرانسیسکو را در دو روز و با 10 لیتر گاز طی کنند.
2 – کپی از آثار هنری مشهور
کاسمو ون من هنرمند اهل کالیفرنیاست که در تلاش است تا با استفاده از پرینتر های سه بعدی مجسمه های معروف را با دقت هرچه تمام تر کپی کند. او برای این منظور از مجسمه های قدیمی که صاحبان آن شاید صدها سال پش از دنیا رفته اند چندین عکس در زاویه های مختلف گرفته و همه را برای ایجاد یک عکس سر هم می کند.
مجسمه های قدیمی از این رو برای این هنرمند ارزش دارند که حداقل شامل حق تکثیر نمی شوند. یکی از طرح های این هنرمند مجسمه کلاسیک یونانی به نام Head of a Horse of Selene که امروزه در موزه بریتانیا نگهداری و با استفاده از تکه های پلاستیک روی هم چسبیده و با رنگ آمیزی مشابه سنگ مرمر از روی نمونه اصلی کپی برداری شده است.
شاید در آینده نه چندان دور این روش بتواند دسترسی ملل مخلتف به آثار تاریخی شناخته شده که به دلایل مختلف تنها در چند موزه معتبر غربی نگهداری می شوند را ساده تر کند و یا عاملی برای نمایش یک اثر تاریخی به طور همزمان در چندین مکان بدون محدودیت شود.
1 – پرینت سلاح
برای آقای کلاسن مجموعه دار آلمانی، ساخت اسلحه در حال حاضر تنها یک تفریح محسوب شده و بنا به قوانین مرسوم اجازه ساخت نسخه فلزی و کاربردی یا حمل آن در مکان های عمومی و فرودگاه ها را نخواهد داشت. هر چند او به عنوان یک سرمایه دار علاقه مند به نگهداری نسخه های پلاستیکی از اسلحه های گوناگون کفایت کرده اما خیلی طول نخواهد کشید که با پیشرفت و نفوذ پرینتر های سه بعدی در میان افراد عادی و گاها سودجو دانلود نقشه اسلحه های کاربردی و پرینت آنها حقیقت یابد.
سال گذشته میلادی مقامات نظامی ژاپن که به عنوان کشوری با قوانین محدود در زمینه حمل, خرید و فروش سلاح محصوب می شود مردی 32 ساله را به اتهام حمل 5 سلاح پلاستیکی و پرینت شده از نقشه های اصلی در اینترنت دستگیر کردند. هر چند هنوز این اسلحه ها پلاستیکی بوده و پرینتر های سه بعدی توانایی پرینت فلزات را ندارند اما خبر از آن می دهد که تهیه سلاح و کشت و کشتار تروریست ها و خلاف کاران در آینده به راحتی یک دانلود و پرینت خواهد بود.
منبع: HowStuffWork
