محققان دانشگاه ایلینوی آمریکا نوع جدیدی از چاپگرهای سه بعدی را ساختند که قابلیت چاپ ساختارهای زیستی را با استفاده از قند دارد.

به گزارش چاپ ونشر به نقل از ایرنا ، این چاپگر سه بعدی بر خلاف نمونه های موجود در بازار از نوعی قند موسوم به ایزومالت استفاده می کند که از چغندر گرفته می شود.

زمانی که این ماده ذوب شده و برای چاپ سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد، ساختارهای قندی سرد و خشک شده و یک چارچوب سخت را در اختیار می گذارد که در تولید تجهیزات و حوزه های مربوط به سلامت از جمله مهندسی دارو و تحقیقات سرطان کاربرد دارد.

این شیوه یک راهکار ایده آل برای ایجاد ساختارهای سخت موقتی است که توسط مواد نرم و سلول ها پوشیده می شوند و سپس حل شده و از بین می رود. برای مثال یک کاربرد این شیوه، رشد دادن بافت ها یا مطالعه تومورها در آزمایشگاه است.

معمولا کشت سلولی درون ظرف های مسطح انجام می شود ولی این شیوه پویا نیست و امکان مطالعه بسیاری از خصوصیات سیستم های سلولی از جمله عملکرد دقیق آن ها در بدن را فراهم نمی کند.

محققان این چاپگر جدید را با دقت بالایی تنظیم کردند تا ساختارهایی با جزئیات زیاد را به طور دقیق چاپ کنند. این چاپگر از طریق کنترل سرعت، دما و فشار قادر است لوله ها و نوارهای پیچیده ای از جنس ایزومالت تولید کند که شبیه به ساختارهای ارگانیک هستند.

خوشبختانه ایزومالت بر خلاف سایر انواع قند در برابر کریستالی شدن و تغییر رنگ مقاومت بالایی دارد و امکان تولید این ساختارها را بدون هرگونه مشکلی در خصوص سوختن قند یا شکنندگی زیاد فراهم می کند.

زمانی که بافت مورد نظر رشد کرد و تکمیل شد، ساختار قندی ایزومالت درون آن حل شده و از بین می رود. بدین ترتیب یک ساختار ارگانیک برجای می ماند که متشکل از لوله های متصل به هم است و می توان از آن ها به عنوان رگ های خونی یا کانال هایی برای ساخت تجهیزات پزشکی استفاده کرد.

در حال حاضر محققان در تلاشند تا پوشش هایی را برای کنترل زمان و نحوه حل شدن ساختارهای سه بعدی تولید کنند.گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Additive Manufacturing منتشر شده است.

به گزارش چاپ ونشر به نقل از مهر، عموم چاپگرهای سه بعدی دستگاه هایی گران قیمت هستند و خرید آنها توسط عموم مردم ممکن نیست، اما داوینچی نانو یک چاپگر ارزان قیمت ۲۲۹ دلاری است که بسیاری توان خریدش را دارند.

چاپگر یادشده توسط شرکت XYZprinting ساخته شده و به راحتی قابل حمل است. کالیبره شدن خودکار و تغذیه خودکار سیستم رشته ها و تارها از جمله قابلیت های این چاپگر است.

با استفاده از این چاپگر می توان محصولاتی در ازای ۱۱.۹ سانتیمتر را چاپ کرد، بدون آنکه گرمای بالای ایجاد شده برای چاپ سه بعدی مزاحمتی برای کاربران ایجاد کند.

عرضه این چاپگر سه بعدی به بازار همراه با یک قلم سه بعدی و با امکانات تمام رنگی در اوایل سال ۲۰۱۸ آغاز می شود. البته برای خرید قلم یادشده باید ۴۵ دلار به طور جداگانه پرداخت شود. این شرکت چاپگر سه بعدی قدرتمند دیگری به نام Vinci Color AiO را هم تولید کرده که ۳۹۹۹ دلار قیمت دارد. این چاپگر در اواسط سال ۲۰۱۸ در دسترس قرار می گیرد.

بزودی به جای ایستادن در صف‌های طولانی داروخانه‌ها می‌توانیم به راحتی داروهای مورد نیاز خود را در خانه تولید کنیم! دانشمندان می‌گویند نوعی چاپگر سه بعدی ساخته‌اند که می‌تواند ترکیبات دارویی و دیگر مواد شیمیایی را از مواد اولیه‌ ساده و در دسترس در تعدادی رآکتور هم اندازه‌ بطری‌های آب تولید کند. این فناوری که به گفته‌ آنها می‌تواند علم شیمی را به زبان ساده‌ ارقام مبدل کند به کاربر خود این امکان را می‌دهد که تقریبا هر ترکیب شیمیایی را در هر گوشه‌ای از دنیا بسازد.

امروزه چاپگرهای سه بعدی بسیار فراگیر شده‌اند و از آنها برای ساخت همه چیز، از کفش تا قطعات خودرو، رگ‌های خونی مصنوعی و اسلحه استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر، دانشمندان استرالیایی و اروپایی طی تفاهم‌نامه‌ای با استفاده از ابزارهای آزمایشگاهی اقدام به ساخت رآکتورهای شیمیایی با مقیاس کوچک کرده‌اند. البته کریستین هورنانگ، مهندس شیمی و کارشناس چاپگر سه‌بعدی در کارخانه CSIRO شهر ملبورن استرالیا، می‌گوید این رآکتورها برای بالا بردن کارایی و امنیت در کارخانه‌های تولیدی طراحی شده‌اند.

 

پدیده واکنش‌افزار

در گوشه‌ای دیگر از جهان، لِروی کرونین، شیمیدان دانشگاه گلاسکو در بریتانیا، به‌دنبال طراحی دستگاهی خودانگیخته است. او می‌خواهد توانایی افراد غیرمتخصص را برای ساخت داروها و دیگر مواد شیمیایی افزایش بدهد و مردمی کردن علم شیمی را مشابه با آنچه دستگاه‌های پخش MP3 در موسیقی ایجاد کردند (تبدیل موسیقی به کدهای دیجیتال قابل پخش با هر دستگاهی که نرم‌افزار مورد نیاز را داشته باشد) فراهم کند. اولین قدم کرونین در این راه انتشار مقاله‌ای در نشریه علمی Nature Chemistry در سال 1391 بود. در آن مقاله، او و همکارانش پدیده‌ای به‌ نام واکنش‌افزار (Reactionware) را معرفی کردند. این فناوری در حقیقت لوله‌های آزمایش شیمیایی بودند که به صورت سه بعدی چاپ شده و دارای پیش‌برنده‌ها (کاتالیزور) و دیگر ترکیبات مورد نیاز برای انجام واکنش‌های شیمیایی خاصی در خود بودند. آنها فقط با اضافه کردن مواد اولیه قادر به تولید ترکیبات شیمیایی ساده، مانند ترکیب آلی حلقوی اتیل‌بنزن بودند. اما کرونین شک داشت که آیا این مسیر برای تولید ترکیبات پیچیده‌تر نیز کارآمد خواهد بود یا نه. بنابراین به راه خود ادامه داد.

در حال حاضر آنها دستاورد تحقیقات خود که چاپ سه بعدی مجموعه‌ای از لوله‌های آزمایش به هم پیوسته است را در آخرین شماره‌ نشریه علمی ساینس (Science) منتشر کرده‌اند. این مجموعه قادر به انجام چهار واکنش مختلف شیمیایی است که هر کدام دارای 12 مرحله‌ مجزا، از فیلتر کردن تا تبخیر محلول‌های گوناگون است. آنها توانسته‌اند با اضافه کردن مقادیر دقیق از معرف‌ها و حلال‌های متفاوت در زمان‌های معین و به ترتیب، مواد اولیه‌ ساده و در دسترس همه را به ترکیب شل‌کننده‌ عضلات به نام باکلوفن تبدیل کنند. همچنین با طراحی واکنش‌افزار برای انجام واکنش‌های متفاوت با استفاده از ترکیبات گوناگون، داروهای دیگری مانند داروی ضد تشنج و داروی زخم معده و برگشت اسید معده نیز تولید کردند.

پس چرا یک مجموعه‌ واکنش افزار و چاپگر نخریم تا دیگر نیازی به خریدن خیلی از داروها نداشته باشیم؟! کرونین معتقد است این فناوری می‌تواند برای تولید و عرضه به میزان تقاضا و نیاز مصرف‌کننده از ترکیبات شیمیایی و داروهایی که تولیدشان در مقادیر کم در کارخانه‌های بزرگ سخت است، استفاده شود. به این ترتیب می‌توان از تولید داروهایی که مراحل تولیدشان توجیه اقتصادی مناسبی نداشته حمایت کرد. این فناوری برای تولید دارو در جاهایی دور از کارخانه‌ها حتی برای رفع نیاز فضانوردان در مأموریت‌های فضایی پر کاربرد خواهد بود.

 

حفظ سلامت شیمیدان‌ها و امکان تولید مخدرها

از اهداف دیگر کرونین در این تحقیقات، حذف حضور شیمیدان‌ها از مراحل تولید بوده است. این افراد تقریبا در تمام مراحل تولید داروها باید حضور داشته باشند و به همین دلیل بشدت در معرض خطر مواد شیمیایی خطرناک هستند.‌ با کمک این فناوری شیمیدان‌ها می‌توانند بدون در خطر بودن فقط به فکر تولید مولکول‌های جدید باشند. از طرف دیگر، زیست‌شناسان و متخصصان علم نانو می‌توانند ترکیبات با طول عمر کوتاه را که برای تحقیقات خود نیاز دارند (مثل ترکیبات نشان‌دار با مواد فلورسنت) با کمک این فناوری تولید کنند.

اما از سوی دیگر، به عقیده‌ برخی دانشمندان این فناوری در کنار تمام فواید خود، می‌تواند سدهایی را که بر سر راه تولید مواد مخدر خطرناک وجود دارد نیز کاهش دهد و این یک زنگ خطر برای همه‌گیر شدن این فناوری است. اما به عقیده‌ کرونین این موضوع نباید جلوی استفاده‌های سودمند این فناوری را که می‌تواند موجب نجات جان میلیون‌ها انسان شود، بگیرد.

 

کمک به حذف داروهای تقلبی

یکی از فواید گسترش و پراکندگی تولید مواد شیمیایی جلوگیری از تقلب‌های دارویی است؛ چیزی که امروزه یک معضل بزرگ جهانی است. کارخانه‌های تولیدی بسیاری به جای استفاده از مواد اولیه‌ مناسب و به‌روز، از مواد تقلبی یا قدیمی و گاهی حتی خطرناک برای تولیدات خود استفاده می‌کنند. براساس گزارش‌ها، حدود 30درصد داروهای کشورهای درحال توسعه، تقلبی هستند که سالانه حدود 200 میلیارد دلار به کارخانه‌های تولیدی قانونی، خسارت وارد می‌کنند. پراکندگی تولید مواد شیمیایی از طریق واکنش‌افزارها می‌تواند این اطمینان را ایجاد کند که دارو دقیقا مطابق آنچه تبلیغ شده، تولید ‌شود. زیرا هر سیستم واکنش‌افزار فقط قادر به تولید یک داروی مشخص براساس یک پروتکل معین است.

اما نکته‌ای که همچنان باقی می‌ماند این است که آیا تنظیم‌کننده‌های بازار دارو با این روش جدید تولید دارو همسو خواهند شد یا نه. به‌عنوان مثال، قوانین سازمان‌هایی مثل سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) برای تائید داروها نیاز به تغییر دارد و به جای تائید کارخانه‌ها و دستگاه‌های تولیدی باید واکنش‌افزار طراحی شده برای آن داروی خاص را مورد تائید قرار دهند. به عقیده‌ دکتر کرونین، گرچه این موضوع سد بزرگی در مقابل این فناوری است، اما در آینده‌ نزدیک، رآکتورهای سه بعدی چاپ شده‌ تولید دارو دارای یک بخش تائیدی نیز خواهد بود که صحت مراحل تولید را به‌صورت یک تست قابل مشاهده ـ مانند تست بارداری ـ ارائه دهد.

 

منبع: Science

 

مترجم: عسل اخویان طهرانی

 

کاسیو به تازگی چاپگری را معرفی کرده که می تواند برگه هایی شبیه به روکش های چرمی مبل، صندلی خودرو و غیره چاپ کند.

 

این چاپگر که «موفرل» نام دارد حداکثر می تواند 1.7 میلیمتر عمق ایجاد کند و چون این میزان نسبت به چاپگرهای سه بعدی بسیار کمتر است، کاسیو آن را چاپگر 2.5 بعدی می داند. 

 فرایند چاپ موفرل در چند مرحله صورت می گیرد. در مرحله اول برگه های از جنس پلاستیک PVC و PET با ضخامت چند میلیمتری درون محفظه قرار داده می شوند و چاپگر با تزریق لایه های خاکستری به غشای فوقانی جلوه سه بعدی را تعیین می کند، بگونه ای که نقاط تیره تر ارتفاع بیشتری خواهند داشت.

در مرحله بعد اعمال حرارات با تمرکز بر نقاط تیره تر، باعث حجیم تر شدن برگه و ایجاد عمق و بافت دلخواه می شود. با حذف غشای مشکی بالایی امکان تزریق 16 میلیون رنگ به برگه فراهم می شود. موفرل امکان چاپ یک یا دو رو را دارد.

این برگه ها در عین جذاب بودن ماندگاری چرم طبیعی را ندارند اما استفاده از پوشش های محافظتی دوام آنها را افزایش خواهد داد. کاسیو در جریان معرفی این پرینتر نمونه هایی از استفاده از این برگه ها به عنوان روکش کاشی و سرامیک را به نمایش گذاشته است.

به گفته کاسیو برگه های چاپ شده در حالت عادی تا 5 سال ماندگاری دارند، در این صورت می توان از آنها به عنوان روکش صندلی یا مبلمان استفاده کرد.

امکان چاپ نمونه های اولیه در 5 دقیقه به طراحان و هنرمندان در ارزیابی اولیه کارهایشان کمک زیادی خواهد کرد.

قیمت این پرینتر 45 هزار دلار است که امکان استفاده از آن برای کاربرهای معمولی و شرکت های کوچک را بسیار دشوار می کند.

 

منبع: دیجیاتو

دبیر ستاد توسعه مواد و ساخت پیشرفته معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری گفت: بنا داریم برای توسعه بازار چاپگرهای سه بعدی به صادرات نیز بیندیشیم و بازار کشورهای خارجی را مورد هدف قرار دهیم.

 

دکتر محمود شکریه در نمایشگاه چاپ سه بعدی و مسابقه بهترین چاپگرهای سه بعدی ایرانی که صبح امروز در سالن اجلاس سران به مدت دو روز آغاز به کار کرد، گفت: حوزه چاپ سه بعدی در کشور جدید و اخیرا در حال توسعه است.

وی با بیان اینکه ما مطالعات جدید را در این زمینه آغاز کرده ایم، خاطرنشان کرد: بر همین اساس توانستیم نقشه راه فناوری چاپ سه بعدی را تدوین کنیم تا بر اساس این برنامه ۱۰ ساله به موفقیت های چشمگیری دست یابیم.

دبیر ستاد توسعه مواد و ساخت پیشرفته معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری با بیان اینکه ۳۰ غرفه در این نمایشگاه حضور دارند، اظهار داشت: چاپگرهای سه بعدی فلامینتی، رزینی و پودری در این نمایشگاه حضور دارند که به رقابت با یکدیگر از نظر کیفیت، دقت و سرعت می پردازند.

شکریه با بیان اینکه این دستگاه ایرانی از مواد اولیه ایرانی نیز استفاده می کنند، گفت: قرار است به نفرات اول تا سوم جایزه ای اهدا کنیم.

وی با بیان اینکه تعداد شرکت ها در حوزه چاپ سه بعدی محدود است، اظهار داشت: تعداد ۳۰ شرکت در کشور در حال فعالیت روی حوزه چاپگرهای سه بعدی هستند.

 به گفته شکریه، همواره این شرکت ها توسط معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری مورد حمایت قرار می گیرند تا بتوانند بازار خود را توسعه دهند.

وی تاکید کرد: همچنین امید داریم در بحث صادرات چاپگرهای سه بعدی ورود پیدا کنیم؛ اکنون بازار آفریقا و آسیای جنوب شرقی را مورد هدف قرار داده ایم تا بتوانیم در این حوزه پیشرفت کنیم.

 

منبع: مهر

 در نخستين روز جشنواره چاپ سه بعدي ٦ سخنراني علمي توسط اساتيد برجسته اين حوزه برگزار مي شود.

 

امروز همزمان با مراسم گشايش جشنواره چاپ سه بعدي در نخستين روز، بخش سخنراني هاي علمي ميزبان ٦ استاد برجسته اين حوزه براي سخنراني ها مي شود. از ساعت ١١ تا ١١:٢٠ سيد امير غفاري عضو هيات علمي دانشگاه علم و صنعت ايران درباره "كاربردهاي چاپ سه بعدي در زندگي روزمره انسان" سخنراني خواهد كرد. سخنراني ها با برگزاري پنل "چشم اندازي بر فناوري پرينت سه بعدي فلزي" توسط محسن بدرالسماي استاد دانشگاه صنعتي اصفهان از ساعت١٢تا ١٢:٢٠ ادامه مي يابد. در ادامه نيز از ساعت ١٤ تا ١٤:٢٠ مهران صولتي عضو هيات علمي دانشگاه اميركبير سخنراني با موضوع "ساخت داربست هاي مهندسي بافت با فناوري چاپ سه بعدي" را ارائه مي كند. همچنين "استفاده از فناوري چاپ سه بعدي در دندانپزشكي" عنوان سخنراني است كه در ساعت ١٤:٣٠ تا ١٤:٥٠ توسط سوده امير خاني ارائه مي شود. سخنراني علي زمانيان با عنوان "آشنايي با فناوري بايو پرينترها" ساعت ١٥ تا ١٥:٢٠ از ديگر سخنراني هاي علمي در روز نخست اين رويدا است و در نهايت سخنراني با عنوان "فب لب ها و ساخت ديجيتال" ساعت ١٥:٣٠ تا ١٥:٥٠ پايان بخش سخنراني هاي علمي در روز نخست است. همچنين در بخش نمايشگاه رويداد نيز بيش از ٣٠ شركت دانش بنيان فناوري هاي خود در حوزه پرينت سه بعدي را به نمايش مي گذارند و در بخش مسابقه نيز نيز سازندگان پرينترهاي سه بعدي إيراني به ادامه رقابت خود مي پردازند.

نخستین نمایشگاه صنعت چاپ سه بعدی و مسابقه انتخاب بهترین چاپگرهای سه بعدی ایرانی توسط ستاد توسعه فناوری های مواد و ساخت پیشرفته معاونت علمی و با همکاری ستاد توسعه فناوری های نرم و هویت ساز و ستاد توسعه فرهنگ علم، فناوری و اقتصاد دانش بنیان از 11 تا 13 اردیبهشت ماه سال جاری برگزار می‌شود.

علاقمندان برای کسب اطلاعات بیشتر به سایت جشنواره به نشانی www.3dshow.ir مراجعه کنند.

 

منبع: ستاد خبري جشنواره چاپ سه بعدي