7 أشياء مذهلة يمكنك طباعتها ثلاثية الأبعاد
Miscellanea / / August 16, 2022
طعام حقيقي ، وقلب حي ، ومنزل بيئي مصنوع من الأرز و "المطبوعات" المفيدة الأخرى التي يمكن أن تحل مشاكل العالم.
1. الأعضاء البشرية
يمكن للعلماء بالفعل الطباعة جلدما مدى قربنا من الجلد المطبوع ثلاثي الأبعاد؟ / مصدر ثلاثي الأبعاد, الكلىأجهزة مطبوعة ثلاثية الأبعاد وبأسعار معقولة / شبكة الأجهزة الطبية, أنسجة الكبد3D Bioprinting / Organovo, قلبيقوم الباحثون بطباعة ثلاثية الأبعاد لقلب بأنسجة بشرية وأوعية دموية / 3 D مواطنين وعدد من الهيئات الاخرى. صحيح ، في حين أنها عادة ما تكون أصغر من الحجم الحقيقي ، وبالتالي فهي مناسبة فقط للتجارب السريرية أو الممارسة الجراحية. لكن في المستقبل ، يجب أن يساعدوا بجدية في مكافحة الأمراض المختلفة. على سبيل المثال ، جلد ثلاثي الأبعاد تريد استخدامهاتم العثور على R. ج. أ. موكس ، ج. ج. كبير ، T. E. روبنسون ، م. شيبارا ، أ. أتانسوف أ. نايلور ، أ. د. ميتكالف أ. م. سميث ، ل. م. جروفر. يتميز نهج التصنيع المضاف للطبقة المعلقة للطباعة الحيوية لمكافئات الجلد ثلاثية الطبقات / الهندسة الحيوية APL كعامل التئام الجروح. ويمكن للقلوب أو الكلى المطبوعة الكاملة أن تقصر قائمة الانتظار لأعضاء المتبرعين وتنقذ المزيد من الأرواح: الزرع سنويًا
مطلوبالعدد المقدر لعمليات زرع الأعضاء في جميع أنحاء العالم في 2020 / Statista مئات الآلاف من الناس.أجهزة ثلاثية الأبعاد خلقتطباعة المستقبل: الطابعات الحيوية ثلاثية الأبعاد واستخداماتها / الأكاديمية الأسترالية للعلوم من خلايا حية حقيقية: إما من خلايا جذعية بالغة أو من عينة مأخوذة مباشرة من شخص. يلعبون دور الحبر ، الذي تضعه رؤوس الطابعة على قاعدة عضوية أو اصطناعية. تتم برمجة طبقات الشكل والنسيج والأنسجة الصحيحة بناءً على نتائج الفحص - وهذا يضمن أقصى دقة للنسخ. التحدي الرئيسي الذي يواجه العلماء الآن هو ابحث عن فرصةأجهزة مطبوعة ثلاثية الأبعاد وبأسعار معقولة / شبكة الأجهزة الطبية تكوين أعضاء قادرة على العمل داخل الجسم: الاتصال بالجهاز العصبي والدورة الدموية وأداء مهامها بشكل صحيح.
2. العظام والغضاريف
لكن الجراحين يستخدمونهم بالفعل في الحياة الواقعية. على سبيل المثال ، يتم استخدام الغرسات ثلاثية الأبعاد بدائل100000 مريض لاحقًا ، الورك المطبوع ثلاثي الأبعاد هو عقد قديم وقوي / Orphopedia Design & Technology عظام الفخذ. هناك أيضا أمثلة جيدة زرعتم استبدال 75٪ من جمجمة الإنسان بمواد مطبوعة ثلاثية الأبعاد / ExtremeTech طبعت عظام الجمجمة والغضاريف أذنالأطباء يزرعون أذنًا بخلايا بشرية ، من صنع طابعة ثلاثية الأبعاد / نيويورك تايمز. قد تكون الخطوة التالية في تطبيق هذه التقنية هي استبدال المناطق الصغيرة المتضررة داخل الشخص مباشرةً. طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد هذه ، وفقًا للباحثين ، سيسمحس. رومانازو ، ت. ج. مولي ، س. نيميك ، ك. لين ، ر. شيخ ، ج. ج. جودينج ، ب. فان ، ك. لي ، ك. أ. كيليان ، آي. روهاني. هياكل شبيهة بالعظام الاصطناعية من خلال الطباعة الخزفية متعددة الاتجاهات في تعليق الخلية / المواد الوظيفية المتقدمة تسريع العملية وحفظها في الحالات التي تكون فيها سرعة التفاعل أمرًا بالغ الأهمية ، على سبيل المثال ، في علاج سرطان العظام.
طابعات ثلاثية الأبعاد تأتي في متناول اليدينمفتوحة على مصراعيها: كيف تعيد الطباعة ثلاثية الأبعاد تشكيل طب الأسنان / شبكة الأجهزة الطبية وفي طب الأسنان. إنهم يبسطون عملية إنشاء التيجان والجسور والأطراف الاصطناعية: لا يحتاج المتخصص إلى تحديد الأبعاد يدويًا - يتم تشكيل النموذج وطباعته على أساس صور تجويف الفم. يمكن أيضًا استخدامها كغرسات مؤقتة لمساعدة المرضى على التعود على أسنانهم الجديدة والتأكد من ملاءمتها جيدًا للفم. التكنولوجيا آمنة: للطباعة استعمالحصلت مختبرات هارز على براءة اختراع لراتنجات الأسنان / أخبار سودو نول لتقنية المعلومات راتنجات فوتوبوليمر خاصة. فهي قوية وتحتفظ بظلالها الجمالية لفترة طويلة ولا تهيج الغشاء المخاطي.
3. الأطراف الاصطناعية
اليدين والقدمين وأجزاء أخرى من الجسم. بسبب عملية الإنتاج المبسطة للطرف الاصطناعي ثلاثي الأبعاد انتصابينشئ العلماء خط إنتاج تعويضي مطبوع ثلاثي الأبعاد مؤتمت بالكامل / صناعة طباعة ثلاثية الأبعاد أرخص وأسرع في الإنشاء. في المخطط القياسي ، تحتاج أولاً إلى تكوين انطباع عن الجزء المحفوظ من طرف المريض ، ثم إلقاءه نسخة تجريبية من الجص ، بعد المحاولة ، وتصحيح عدم الدقة ، وبعد ذلك فقط المضي قدمًا لإنشاء ملف منتج. في الإصدار ثلاثي الأبعاد ، يكفي جمع القياسات وتصحيح النموذج على الشاشة وطباعته.
ومع ذلك ، فإن هذه الأطراف الاصطناعية لا تؤدي بالضرورة وظيفة تجميلية حصرية. 3D مع الأيدي التحكم باللمستجعل هذه الأذرع الإلكترونية الأطفال يشعرون وكأنهم أبطال خارقون / من الداخل، أي رد فعل لإشارات الجسم ، أو مع استجابة الاهتزازذراع اصطناعية مطبوعة ثلاثية الأبعاد تقدم ردود فعل / Sculpteo للمس الأشياء موجودة بالفعل. بالإضافة إلى ذلك ، من الأسهل استبدال الطرف الاصطناعي المطبوع بعد ارتدائه بآخر مماثل عن طريق إعادة إنشائه وفقًا للتخطيط المحفوظ.
يمكن استخدام الأطراف الاصطناعية ثلاثية الأبعاد ليس فقط في البشر. على سبيل المثال ، في أستراليا على طابعة خلقتميلي الكلب: أول جرو أسترالي يحصل على ساق صناعية مطبوعة ثلاثية الأبعاد / HuffPost ساق اصطناعية لكلب
تعد سرعة وتكلفة إنتاج الأطراف الاصطناعية ثلاثية الأبعاد فرصة للعديد من الأطفال: فالخيارات التقليدية تصبح عديمة الفائدة بسرعة كبيرة بسبب النمو النشط للطفل. ويمكن إنشاء نموذج مطبوع حتى لمريض يبلغ من العمر عامًا واحدًا يتعلم الحركات فقط: لقد حدث بالفعل مثل هذا التطور مُقَدَّمأول جهاز استشعار مطبوع ثلاثي الأبعاد ‑ ذراع اصطناعي يعمل للأطفال الصغار / جامعة لينكولن علماء من جامعة لينكولن.
4. غذاء
العلامات التجارية استعمالهل الطباعة ثلاثية الأبعاد هي مستقبل صناعة الأغذية؟ / تطبيقات الحدادة طابعات ثلاثية الأبعاد لنمذجة المنتجات المستقبلية أو إنشاء أشكال غير عادية للطعام المألوف. تُستخدم أيضًا خيارات تقديم إبداعية في بعض المطاعم. في عام 2016 في لندن مؤقتًا افتتح مؤسسة بأكملها ، تتكون قائمة طعامها بالكامل من أطباق تم الحصول عليها باستخدام تقنية ثلاثية الأبعاد.
لكن اختيار المظهر ليس الميزة الوحيدة لطباعة الطعام ثلاثية الأبعاد. نظرًا لإمكانية البرمجة الافتراضية للتكوين ، فمن السهل ضبط الأطباق التي أنشأتها الطابعة القيمة الغذائية المرغوبة: التحكم في محتوى السعرات الحرارية وكمية البروتينات والدهون والكربوهيدرات والألياف ، الفيتامينات. هذا سيجعل الحياة أسهل للأشخاص الذين يتبعون نظامًا غذائيًا صارمًا لأسباب طبية. أيضًا ، ستسمح لك الطابعة بطهي الطعام المعتاد ، ولكن من مكونات الميزانية. على سبيل المثال ، لتكوين شرائح السمك من الأعشاب البحرية. من الناحية النظرية يجب المساعدةحل الجوع في العالم باستخدام أغذية مطبوعة ثلاثية الأبعاد / الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين في حل مشكلة الجوع في العالم.
في المستقبل ، يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد أن تجعل النظام الغذائي أكثر أخلاقية. على سبيل المثال ، سوف يجعلون من الممكن وقف قتل الحيوانات لإنتاج منتجات اللحوم. أحد البدائل هنا خلقهل تأكل شريحة لحم من طابعة ثلاثية الأبعاد؟ / SBS يعتمد اللحم بالكامل على مكونات نباتية.
طريقة أخرى هي تشكيل "حبر" لطابعة ثلاثية الأبعاد من عينة لحم مأخوذة من حيوان عن طريق الخزعة. جهاز للطباعة باستخدام هذه التقنية خلقت في جامعة موسكو الحكومية للإنتاج الغذائي (MGUPP). صحيح ، لكي تتمكن الطابعة ثلاثية الأبعاد من صنع شريحة لحم كاملة من قطعة صغيرة من القماش ، فإن الأمر يستغرق عدة أشهر. أولاً ، تُزرع العينة في مفاعل حيوي. عندما يكون هناك عدد كافٍ من الخلايا ، فإنها تبدأ في تكوين القاعدة - من مكونات من أصل نباتي. بعد ذلك ، يتم تطبيق "الحبر" الحيواني والنباتي بالتناوب عليه. نتيجة لذلك ، يحتفظ المنتج بالطعم والملمس.
طابعة MGUPP 3D قادرة على طباعة ليس فقط اللحوم ، ولكن أيضًا ، على سبيل المثال ، الشوكولاتة أو العجين. يخطط باحثو الجامعات لتجربة التكنولوجيا بشكل أكبر لتوسيع نطاق منتجاتهم.
5. الملابس والأحذية
يتم إنتاج الأشياء التي تم إنشاؤها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بواسطة العديد من العلامات التجارية. على سبيل المثال نايك مصنوعتُعد الأجزاء العلوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد من Nike بمثابة تغيير في اللعبة لأول مرة في عالم الأحذية الرياضية / Esquire على الطابعة ، الجزء العلوي من الأحذية الرياضية ، وأديداس - النعل الأوسطحذاء أديداس للجري بنعل أوسط مطبوع ثلاثي الأبعاد يدفع قدميك للأمام / CNET. فساتين المصمم الهولندي Iris van Herpen تُخيط باستخدام هذه التقنية بانتظام ضعهامن هي إيريس فان هيربن؟ إليك ما تحتاج لمعرفته حول المصمم الذي سيطر على Met Gala 2022 / Glamour مشاهير. تعمل النمساوية جوليا كورنر أيضًا مع الطابعة - الملحقات التي صنعتها بالتعاون مع مصممة الأزياء روث كارتر ، ارتدىتعرف على جوليا كورنر المصممة التي ساعدت في جلب أزياء Black Panthers ثلاثية الأبعاد المطبوعة إلى الحياة / UCLA أنجيلا باسيت في فيلم Black Panther.
تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد في الموضة على توسيع الإمكانيات الإبداعية للمصممين ، مما يسمح بأشكال مستقبلية يصعب تحقيقها باستخدام طرق الخياطة التقليدية. ومع ذلك ، هذه ليست الميزة الرئيسية للتكنولوجيا. طابعة 3D يقللالطباعة ثلاثية الأبعاد: الحل لمشكلة إهدار الموضة؟ / ÀLA.HAUSSE استهلاك الموارد: يظهر شيء ما أو عنصره على الفور بالحجم المناسب - لا توجد أشلاء وخيوط إضافية متبقية. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب صناعة النسيج ثلاثي الأبعاد كمية أقل من المياه مقارنة بالقطن ويمكن إنشاؤها بسرعة من مواد معاد تدويرها أو معاد تدويرها. في المستقبل ، قد تطبع الأشياء هدمهل يمكن أن تكون الطباعة ثلاثية الأبعاد على الملابس هي مستقبل الموضة؟ / ثريد أزياء سريعة ، مما يسمح لك بإنشائها بشكل فردي ، ومناسب بشكل مثالي لمعايير وطلبات العميل.
6. ادوات المختبر
يمكن للأدوات المطبوعة ، بسبب سرعة الإنتاج وتكلفته ، أن تساعد في البحث في البلدان الفقيرة. حاليا موجود عدة مشاريع في وقت واحد ، وإنشاء الميزانية المجاهرOpenFlexure: مجهر مفتوح المصدر ثلاثي الأبعاد مطبوع / شركة علماء الأحياء لتشخيص الملاريا في تنزانيا.
تجعل التقنيات ثلاثية الأبعاد العلم أكثر سهولة للهواة أيضًا. على سبيل المثال ، باحثون أستراليون المتقدمةتريد أن تفعل بعض العلوم؟ إليك مجهر الهاتف الذكي الذي يمكنك طباعته ثلاثية الأبعاد / اتجاهات رقمية مرفق ميكروسكوب لهاتف ذكي وملفات منشورة في المجال العام: يمكن لأي شخص لديه طابعة إنشاء مثل هذا الجهاز.
7. منازل
هناك مبانٍ ذات جدران مطبوعة حول العالم ، بما في ذلك في روسيافي روسيا ، ستتم طباعة قرية كاملة على طابعة ثلاثية الأبعاد / RBC. طابعات ثلاثية الأبعاد السماحمنازل مطبوعة ثلاثية الأبعاد: نظرة فاحصة على المشاريع المنجزة من جميع أنحاء العالم / السكان الأصليين بناء المنازل في غضون أيام قليلة ، مع تقليل التكاليف ولا تتطلب مشاركة فريق البناء بأكمله. ليست هناك حاجة أيضًا إلى معدات خاصة كبيرة - يمكنك العمل حتى في الأماكن التي يصعب الوصول إليها. تزن طابعة البناء نفسها بضعة أطنان ، لذا فإن نقلها إلى النقطة أمر واقعي تمامًا.
تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد على توسيع الإمكانيات الإبداعية: يمكن للآلة طباعة الجدران المنحنية والدعامات الحلزونية والأشكال المعقدة الأخرى. وتنوع مواد البناء في هذه التقنية كبير: الخرسانة أو الرمل أو الرماد البركاني أو المواد البيئية مثل قشور الأرزمنزل Firts 3D المطبوع "Gaia" المبني بالتربة وقشور الأرز وقش / سطوح المراسل.
بمساعدة الطابعات ثلاثية الأبعاد ، لا يتم تشييد المباني فحسب ، بل أيضًا الهياكل الأخرى ، مثل جسور المشاة. يمكنك الاطلاع عليها ، على سبيل المثال ، في أمستردامتم افتتاح جسر Joris Laarman المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بطباعة ثلاثية الأبعاد أخيرًا في أمستردام / دزين أو مدينة إسبانية الكوبيندازافتتاح أول جسر مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم في إسبانيا / ArchDaily.