محققان مرکز تحقیقات فناوری یونایتد در آمریکا با یک فناوری جدید چاپ سه بعدی موفق شدند قطعات هوشمندی برای دستگاه‎ها بسازند که آسیب دیدگی ها را به کاربر اعلام میکنند. به گزارش چاپ و نشر به نقل از ایرنا، کلید این نوآوری استفاده از نوعی فناوری چاپ سه بعدی موسوم به چاپ مستقیم است. در این شیوه بر خلاف روش های متداول که در آن ها از لیزر برای چسباندن لایه های نرم پودر فلز به یک شی جامد استفاده می شود، از نوعی جوهر نیمه جامد فلزی استفاده می شود که توسط یک نازل شکل دهی می شود. گرانروی این جوهر چیزی شبیه به خمیر دندان است.

این فرایند امکان تولید رشته های نرم و رسانا از جنس نقره را فراهم می کند که می توان آن ها را درون قطعات و اجزای ماشین هایی که با استفاده از چاپ سه بعدی ساخته می شوند، تعبیه کرد.

این رشته ها که قابلیت رسانش جریان الکتریکی را دارند، به عنوان حسگرهایی عمل می کنند که آسیب دیدگی را تشخیص می دهند.

برای این منظور هر یک از رشته های نقره ای با یک رزیستور، جفت شده و درون بخشی از دستگاه تعبیه می شوند. این رشته ها در زمان اعمال ولتاژ، یک مدار الکتریکی ایجاد می کنند. هرچه این رشته ها در عمق بیشتری از ساختار دستگاه قرار داشته باشند، ولتاژ قوی تری به آن ها اعمال می شود. هرنوع آسیب به ماشین از جمله تخریب اجزای متحرک آن در اثر فرسایش موجب قطع شدن یک یا چند رشته شده و مدار الکتریکی را در آن بخش قطع می کند.

هرچه تعداد رشته های قطع شده بیشتر باشد، آسیب وارده نیز شدیدتر است. بازخوانی لحظهای ولتاژ، امکان ارزیابی خسارت وارد شده به هر بخش از ماشین را بدون نیاز به جداسازی اجزای آن فراهم می کند.

سازمان فضایی ناسا تیم های برنده در مسابقه طراحی و چاپ سه بعدی زیستگاه انسان در مریخ را اعلام کرد.

به گزارش چاپ و نشر به نقل از ایران آنلاین، در آخرین مرحله از مسابقات طراحی و چاپ سه بعدی زیستگاه انسان در مریخ، 5 طرح برنده از سوی ناسا معرفی شدند.

 

طرح های برگزیده از میان 18 گروه شرکت کننده از سراسر جهان، زیستگاه هایی تخم مرغی با مجموعه ای از غلاف های مدور را به نمایش گذاشتند. زیستگاه هایی که بدون دخالت انسان و متشکل از مواد ترکیبی سطح خاک مریخ طراحی و چاپ شدند.

 

تیم های شرکت کننده در این مسابقه، با چالش هایی بسیاری مواجه بودند؛ چرا که آنها مجبور بودند همزمان با طراحی منحصر به فرد زیستگاه ها بر پایه فناوری چاپ سه بعدی، راه حلی برای انتقال مواد از کره زمین به مریخ و همچنین تفاوت های وضعیت جو و چشم انداز در سیاره جدید را ارائه دهند.

 

جایزه اولین طرح در این دوره از مسابقات به تیم Zopherus تعلق گرفت. زیستگاه های طراحی شده توسط این تیم با ساختاری شش ضلعی از مخلوطی از یخ، اکسید کلیسم و همچنین مواد ترکیبی سطح مریخ چاپ شده است. ابتدا یک ربات محیط اطراف را اسکن کرده و سپس منطقه چاپ مطلوب را انتخاب می کند. تمامی مراحل چاپ سه بعدی با کمک ربات های پیشرفته و بدون دخالت انسان انجام می شود. در این زیستگاه ها که به شکلی مدور ساخته شده است، پنجره های بزرگی تعبیه شده تا ضمن فراهم سازی دید گسترده از چشم انداز مریخ،  نور مناسب برای پرورش گیاهان و تولید اکسیژن فراهم می کند.

 

تیم  SpaceFactory AI در جایگاه دوم زیستگاهی را طراحی کرده است که با ساختاری عمودی و تخم مرغی، پوسته ای دو لایه و مقام دارد؛ علت دولایه بودن این زیستگاه نیز مقام بودن ساختار در مقابل فشارهای جوی و ساختاری در کره مریخ است.

 

زیستگاه براق و بیضی طراحی شده توسط تیم Kahn-Yates نیز با داشتن لایه پلاستیکی بسیار مقاوم و انعکاس گسترده نور به داخل، مورد توجه قرار گرفته است.

 

SEArch + / Apis Cor  نیز تمام تمرکز خود را بر چاپ زیستگاه هایی با ورود حداکثری نور به داخل معطوف کرده و تیم نهایی (Northwestern University) نیز با ارائه زیستگاه های کوچک و کنبدی شکل، ممانعت از ورود گرد و غبار کره مریخ به داخل و همچنین تأمین نور کافی مورد نیاز را در اولویت سازه های خود قرار داده است.

امروزه انواع موجودات و مخلوقات زیبا و جذاب در عمق آب های اقیانوس ها و دریاها زندگی می کنند که شکار آنها بدون آسیب زدن به بدنشان چالشی جدی است.

به گزارش چاپ و نشر به نقل از مهر، بسیاری از این موجودات در گروه نرم تنان طبقه بندی می شوند و فاقد ستون فقرات هستند. بسیاری دیگر از موجودات زیردریایی هم ستون فقرات ضعیفی دارند و در صورت تلاش برای شکار به صورت سنتی به سختی آسیب دیده و حتی می میرند.

دانشمندان برای مطالعه دقیق این حیوانات آبزی نیازمند شکار آنها هستند. اما این کار معمولا بدون آسیب زدن به بخش هایی از بدن حیوانات مذکور امکان پذیر نیست.

اما حالا یک روش پیشرفته برای شکار حیوانات مذکور ابداع شده که برگرفته از هنر اریگامی ژاپنی هاست.

مهندسان بر همین اساس یک چاپگر سه بعدی با ۱۲ بازوی متفاوت طراحی کرده اند که وقتی یک موجود آبزی به آنها نزدیک شود به سرعت باز شده و با چسبیدن به یکدیگر یک تله بزرگ و بی خطر را تشکیل می دهند. در انتهای هر یک از این بازوها یک صفحه بزرگ نصب شده که بعد از شکار آبزی هدف به یکدیگر می چسبند و مانع از فکار شکار خود می شوند.

این محصول که RAD نام گرفته در آزمایش های به عمل آمده با موفقیت برای شکار آبزیان کوچک، هشت پا و عروس های دریایی در عمق ۷۰۰ متری اقیانوس مورد استفاده قرار گرفته است.

تله یادشده در آینده قرار است در عمق ۱۱ کیلومتری آب به کار گرفته شود و موجودات مختلفی را شکار کند.

برخی از خانه های اولیه در شمال اروپا از بلوک های زغال سنگ یا پوده ساخته شده بودند و حالا قرار است از همین روش برای ساخت خانه های ارزان قیمت استفاده شود.

به گزارش چاپ و نشر به نقل از خبرگزاری فارس، پوده به توده متراکم قهوه‌ای تا سیاه‌رنگ خزه ها و گیاهانی که بطور ناقص تجزیه شده‌اند گفته می‌شود. پوده معمولاً در زمین‌های بسیار مرطوب و در مناطق معتدل و سردسیر جهان به وجود می‌آید و به عنوان سوخت به‌کار می‌رود. پوده را می‌توان مرحله نخست تشکیل زغال‌سنگ دانست.

پوده ماده ای ارزان قیمت و سبک برای ساخت خانه محسوب می شود و حالا محققانی در کشور استونی در تلاش برای استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای ساخت چنین خانه هایی هستند.

پوده ماده ای است که به سادگی در استونی قابل یافتن است و در زمین های مرطوبی که 22 درصد از مساحت این کشور را تشکیل می دهند به سادگی یافت می شود. استونی همچنین از نظر وجود خاکسترهای نفت شیل غنای زیادی دارد و سالانه حدود 7.7 میلیون تن از این ماده در استونی تولید می شود که تنها 5 درصد از این خاکستر مورد استفاده مجدد قرار می گیرد.

 

محققان دانشگاه تارتو و دانشگاه Life Sciences استونی با همکاری یکدیگر نمونه ای از ماده پوده را تولید کرده اند که با استفاده از چاپگر سه بعدی قابل تهیه است. ماده مذکور در ترکیب با خاکستر نفت شیل و برخی مواد دیگر مانند سیمان مستحکم می شود و به خوبی قابل استفاده است. قرار است برای افزایش استحکام و توانمندی این ماده جدید آزمایش های بیشتری بر روی آن صورت بگیرد.

 

یک دانشجو دانشگاه لافبورو (Loughborough University) بریتانیا موفق به طراحی نمونه اولیه یک جت‌پک زیرآبی چاپ سه‌بعدی پیشرفته شده است.

به گزارش چاپ و نشر و به نقل از ایسنا، یکی از دانشجویان دانشگاه لافبورو انگلیس یک جت‌پک زیرآبی چاپ سه‌بعدی طراحی کرده است.

این جت‌پک که CUDA  نام دارد به طور کامل با استفاده از چاپگر سه‌بعدی ساخته شده است.

آرچی اَ براین (Archie O’Brien) طراح این جت‌پک گفت: طراحی و ساخت این جت‌پک بخشی از پروژه دانشجویی من بوده است و ایده طراحی آن نیز سال گذشته در ذهنم ایجاد شد و اکنون امیدوارم تا سال 2019 به فروش برسد.

 

براین برای ساخت CUDA با شرکت چاپگر سه‌بعدی 3D Hubs  همکاری کرده است. در مجموع این جت‌پک شامل 45 قطعه چاپ سه‌بعدی است. به گفته براین این دستگاه می‌تواند کاربر را با سرعت 12 کیلومتر در ساعت حرکت دهد.

طبق گفته‌های 3D Hubs ، این جت‌پک می‌تواند در کمتر از 10 دقیقه زیر آب مونتاژ شود.

براین ابتدا قصد داشت موتور یک جت اسکی را در درون این جت پک قرار دهد، اما سپس نظرش عوض شد و یک سیستم پیشران قدرتمند طراحی کرد.

براین در ادامه افزود CUDA با سیستم قدرتمند پیشرانش و حمل آسانش اکنون سریع‌ترین جت‌پک در جهان است.

کاربران می‌بایست این جت‌پک را مانند یک کوله‌پشتی بپوشند و پس از پوشیدن، باید بدن خود را در مسیری که می‌خواهند به سمت آن حرکت کنند، حرکت دهند.

برای کنترل سرعت نیز کاربران می‌توانند از یک سیستم ماشه‌ای دستی که در جت پک تعبیه شده است، استفاده کنند.

 

شرکت 3D Hubs افزود: هدایت این جت پک همانند هدایت یک هواپیما است، زیرا پیش از انجام چرخش در این جت پک، کاربران باید سرعت خاصی داشته باشند

باتری لیتیوم-یون که در این دستگاه استفاده شده است نیز قابل جدا شدن است .

براین قطعات جت‌پک را با رزین اپوکسی (epoxy resin) پوشش داده و از عایق سیلیکون (silicone seals) برای پوشش درب باتری استفاده کرده است تا آب نتواند در آن نشت کند.

این جت پک پیشرفته از سایر فناوری‌های زیرآبی ساخته شده، بسیار ارزان‌تر است و طراح آن معتقد است حتی می‌توان از آن در عملیات غریق نجات نیز استفاده کرد. گرچه طراح آن هنوز قیمت این دستگاه را مشخص نکرده است اما ممکن است این دستگاه با قیمت 17 هزار دلار به فروش برسد.

یک خانواده فرانسوی با اقامت در یک خانه چاپ سه بعدی اولین خانواده در جهان هستند که به این نوع خانه نقل مکان کرده‌اند.

به گزارش چاپ و نشر و به نقل از ایسنا، مهندسان فرانسوی نمونه اولیه یک خانه چاپ سه بعدی را در فرانسه ساختند که در شهر نانت واقع شده است.

این خانه می‌تواند آغازی برای احداث پروژه‌های بزرگتر، ارزان‌تر و سریع‌تر در ساختمان‌سازی باشد. این خانه با داشتن دیوارهای منحنی می‌تواند میزان رطوبت را کاهش دهد. ساخت این خانه می‌تواند گرایشی ارزشمند در معماری باشد. پرینت این خانه ۵۴ ساعت طول کشید و ۴ ماه نیز برای انجام کارهایی از قبیل نصب پنجره، درها و سقف زمان صرف شد. ساخت این خانه حدودا ۱۷۶ هزار پوند هزینه برداشت که در مقایسه با ساخت خانه به روش‌های سنتی، ۲۰ درصد ارزان‌تر بود.

تیم سازنده این خانه معتقدند که هم‌اکنون می‌توانند خانه‌ای مشابه با این خانه را در مدت زمان ۳۳ ساعت بسازند.

مساحت این خانه ۹۵ متر مربع است و برای خانواده‌ای ۵ نفره، با ۴ اتاق خواب ساخته شده است.

فرانکی تریکت، رهبر بخش خلاقیت این پروژه گفت: هدف از ساخت این خانه این است که ببینیم آیا می‌شود این نوع ساخت و ساز به جریان اصلی ساخت و ساز  خانه مبدل شود یا خیر؟

وی ادامه داد، دو هزار سال است که روند ساخت و ساز به همین ترتیب فعلی بوده است و ما قصد داریم این روش سنتی را به طور کامل از بین ببریم.

اعضای این خانواده به حضورشان به عنوان بخشی از این پروژه افتخار می‌کنند. این خانواده می‌گویند زندگی در خانه‌ای که یک باغ نیز دارد، بسیار شگفت انگیز است.

این خانه در ابتدا توسط تیم محققان و معماران در یک استودیو طراحی شد و سپس در یک چاپگر 3 بعدی برنامه‌سازی شد.

سپس دستگاه چاپگر به محل خانه آورده شد. این خانه به صورت لایه به لایه از کف تا سقف چاپ شده است و هر دیوار آن از ۲ لایه پلی اورتان عایق تشکیل شده است که فاصله بین آنها نیز با سیمان پر شده است.

دیوار این خانه ضخیم، عایق و کاملا با دوام است.پس از آن، پنجره‌ها، دیوارها و سقف خانه احداث شد  و در نهایت ساخت خانه به اتمام رسید.

این خانه به سرپرستی دانشگاه نانت ساخته شد. بنویت فورت رهبر این پروژه در دانشگاه نانت گفت: ساخت این سبک خانه‌ها با این روش، هزینه ساخت وساز در ۵ سال آتی را تا ۲۵ درصد کاهش می‌دهد که این میزان در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده به ۴۰ درصد خواهد رسید. دلیل این ارزان شدن نیز پیشرفت فناوری و ارزان شدن آن است. بنابراین این امکان به وجود می‌آید که خانه‌های بیشتری با این روش ساخته شود. وی افزود، ساخت خانه با چاپگرهای سه بعدی این امکان را برای معماران فراهم می کند که خانه‌ها را با طرح‌ها و اشکال خلاقانه‌تری بسازند. فورت ادامه داد، این تیم ساخت و ساز در حال فعالیت روی پروژه‌ای در شمال پاریس هستند و قصد دارند ۱۸ خانه در آن محدوده احداث کنند.

محققان موسسه فناوری ماساچوست با کمک فناوری چاپ 3 بعدی، دستگاههای واکنش دهنده مغناطیسی ساخته‌اند که قادر به خزیدن، چرخیدن، گرفتن یک توپ در حال عبور و حتی حمل یک قرص روی یک میز است.

به گزارش چاپ و نشر به نقل از ایسنا، یک روز ممکن است ربات‌های کوچک زیستی بتوانند بدون اتصال به منبع تغذیه خارجی یا واحد کنترل، در بدن انسان حرکت کنند. محققان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) به تازگی به لطف تکنولوژی چاپ 3 بعدی که دستگاه‌های واکنش‌دهنده مغناطیسی تولید می‌کند، یک قدم به این واقعیت نزدیکتر شده‌اند.

 

یک تیم از محققان MIT به رهبری پروفسور ژوانهی ژائو، با ایجاد یک جوهر چاپ 3 بعدی با قابلیت الاستیکی و تحریک توسط ذرات کوچک مغناطیسی شروع کردند. همین طور که این جوهر توسط چاپگر 3 بعدی بیرون می‌آمد، یک آهنربا که در کنار نازل چاپگر قرار گرفته بود، باعث می‌شد تمام ذراتی که از جلوی آن عبور می‌کردند، در یک جهت باشند. این جهت توسط جهت آهنربا تعیین می‌شود که می‌تواند تغییر کند.

 

این بدان معنی است که با تغییر جهت مغناطیسی در حین چاپ، امکان ایجاد یک شی که ذرات آن در جهت‌های مختلف در بخش‌های مختلف جسم قرار می‌گیرند، وجود دارد.

 

هنگامی که این شی انعطاف‌پذیر در معرض یک میدان مغناطیسی خارجی قرار گیرد، این بخش‌ها با حرکت به جهات مختلف، بسته به جهت‌گیری ذرات، واکنش نشان می‌دهند. این باعث می‌شود که شی، تغییر شکل بدهد و با حرکت دادن منبع میدان مغناطیسی، امکان بازگشت به حالت اول و یا تبدیل به اشکال مختلف وجود دارد.

 

تاکنون، این فناوری برای تولید مواردی نظیر لوله‌ای که بسته می‌شود، یک ورق که تا شده و دوباره باز می‌شود و یک دستگاه عنکبوتی استفاده شده است که قادر به خزیدن، چرخیدن، گرفتن یک توپ در حال عبور و حتی مثل عنکبوت، بسته‌بندی یک قرص و سپس حمل آن است.

 

ژائو می‌گوید: ما فکر می‌کنیم که این تکنیک داروسازی کاربردهای امیدوار کننده‌ای پیدا می‌کند. برای مثال، می‌توانیم یک ساختار را در اطراف رگ خونی قرار دهیم تا پمپاژ خون را کنترل کند یا از یک آهنربا برای هدایت یک دستگاه در دستگاه گوارش به منظور گرفتن عکس، استخراج نمونه‌های بافت، باز کردن انسداد یا تحویل برخی داروها به یک مکان خاصی استفاده کنیم.

 

محققان دانشگاه های هاروارد و ام آی تی موفق به تهیه یک مدل کاملا دقیق سه بعدی از مغز انسان با استفاده از چاپگرهای سه بعدی شدند.

تهیه چنین مدل هایی جراحی دقیق مغز انسان ها را تسهیل می کند و به خصوص برای برداشتن و حذف تومورهای خطرناک در حین جراحی های حساس مفید است.

برای چاپ سه بعدی مدلی دقیق از مغز انسان از سی تی اسکن و ام آر آی مغز انسان استفاده شده است. این مدل سه بعدی به صورت لایه لایه تهیه شده تا درک آن برای جراحان ساده تر باشد.

تهیه مدل های سه بعدی از مغز انسان با استفاده از چاپگرهای سه بعدی در گذشته نیز سابقه داشته است و سال گذشته پژوهشگران دانشگاه سوت وسترن در شیکاگوی آمریکا دست به چنین اقدامی زده بودند؛ اما مدل یادشده فاقد جزئیاتی کامل و مفصل از لایه ها و بخش های مختلف مغز انسان بوده است.

فناوری مورد استفاده بدین منظور تا بدان حد پیشرفته است که تجزیه و تحلیل عکس های سی تی اسکن و ام آر آی و آماده سازی آنها برای تهیه مدل سه بعدی را در عرض حداکثر ۶۰ دقیقه ممکن می سازد.

یک شرکت نوپای فناوری در آمریکا موفق به تولید یک دوچرخه به طور کامل با استفاده از چاپگرهای سه بعدی شده است که در تولید آنها از فیبرهای کربنی استفاده شده است.

دوچرخه یادشده که توسط شرکت آروو تولید شده با استفاده از یک نرم افزار ویژه طراحی شده و از فناوری منحصر به فردی برای چاپ سه بعدی آن استفاده شده که سرعت تهیه قطعات مختلف دوچرخه را به میزان چشمگیری افزایش می بخشد.

یکی از مزیت های استفاده از این روش تولید دوچرخه ای است که در عین بهره مندی از استحکام و استقامت بسیار بالا وزن کمی دارد و از نظر سطح قیمت نیز توان رقابت با محصولات مشابه را در بازار دارد.

شرکت آروو برای تولید این دوچرخه 19.5 میلیون دلار سرمایه از چند شرکت آمریکایی و ژاپنی جمع آوری کرده است. چاپ سه بعدی اجزای این دوچرخه با استفاده از یک بازوی رباتیک صورت می گیرد و برای این کار نیازی به دخالت نیروی انسانی نیست. هزینه تولید فریم اولیه دوچرخه مذکور با استفاده از فناوری جدید تنها 300 دلار است. البته هنوز مشخص نیست قیمت نهایی این دوچرخه به چه میزان خواهد بود.

بازوی مکانیکی هوشمند شرکت اوپن بیونیکس(Open Bionics) که با کمک چاپگر سه‌بعدی تولید شده است، کودکان معلول را به شدت دلگرم کرده است.

مدیران این شرکت به تازگی تصمیم به راه‌اندازی خط تولید جدیدی برای ساخت اندام‌های مصنوعی مخصوص کودکان گرفتند که تولیدات آن با استقبال بی‌نظیری مواجه گردیده است. شرکت‌های مطرح والت دیزنی تصمیم به همکاری با Open Bionics گرفته‌اند.

عملکرد فوق‌العاده این بازو مکانیکی هوشمند به گونه‌ای است که قیمت آن کمتر از نصف نزدیک‌ترین رقیبش است. این بازو بسیار راحت و قابل تنظیم است و چگونگی کارکرد آن دید ما را نسبت به پروتزهای هوشمند تغییر می‌دهد.