محققان و مهندسان دانشگاه MIT اغلب پروژه های خلاقانه ای را مطرح می کنند و محصولات نوآورانه مرتبط با دنیای فناوری های سه بعدی توسعه می دهند. اخیراً یکی از دانشجویان تحصیلات تکمیلی این دانشگاه به نام Jack Forman با بهره گیری از یکی از اشتباهات رایج در هنگام عملیات پرینت سه بعدی به نام under-extrusion، پارچه جدیدی توسعه داده است. این دانشجو با کنترل این خطا، نوعی پارچه جدید شبیه به تور به نام DefeXtiles طراحی کرده است که می تواند آن را در شکل ها و هندسه های پیچیده مدل کند. او با استفاده از این پارچه پرینت سه بعدی شده یک آباژور، چند دامن و یک توپ بدمینتون  طراحی کرد.

 

استفاده از خطای پرینت سه بعدی جهت تولید یک پارچه جدید

under-extrusion یک پدیده رایج در عملیات پرینت سه بعدی FDM است که در صورت ناکافی بودن فیلامنت تزریقی رخ می دهد. در هنگام بروز این خطا بدلیل پیوند نادرست بین لایه ها، حفره های بین لایه ای تشکیل می شوند. under-extrusion برای این سازنده جوان یک خطای پرینت سه بعدی نبود و او توانست با کنترل این خطا، آن را به نقطه قوت تبدیل کند. تنها چیزی که او نیاز داشت یک دستگاه چاپگر سه بعدی رومیزیFDM  و مواد استاندارد بود. Forman در این باره گفت: “برخلاف کارهای قبلی، به هیچ نرم افزار یا سخت افزار سفارشی نیازی نبود. فقط یک چاپگر سه بعدی FDM ارزان ۲۵۰ دلاری، متداول ترین نوع پرینتر سه بعدی که این روش را برای میلیون ها نفر قابل دسترسی می کند.”

پرینت سه بعدی پارچه منحصر بفرد DefeXtiles

Forman با تسلط بر تمام پارامترهای پرینت سه بعدی، یک فرایند under-extrusion به نام ” glob-stretch ” توسعه داد. در این فرایند در هنگام تزریق مواد، قطره ها در مکان های مشخصی تشکیل می شوند و توسط تار های نازک در تماس با لایه زیرین، به یکدیگر متصل می گردند. در این روش، قطره ها به منظور تشکیل ساختار حفره ای بر روی یک ستون قرار می گیرند. در واقع تار و پود این پارچه به وضوح قابل دیدن است. توجه داشته باشید که این پارچه بسیار انعطاف پذیر و کشش پذیر است. Jack افزود: “این پارچه ها نه تنها نازک تر بوده و پرینت سه بعدی آن ها در مقایسه با سایر روش ها سریعتر است، بلکه پیچیدگی الگوهای نشان داده شده نیز بهبود یافته است. ما با استفاده از این روش می توانیم الگوهای پوسته سه بعدی را با یک چاپگر سه بعدی معمولی و بدون نیاز به نرم افزار برش دهنده خاص پرینت کنیم”.

این پارچه پرینت سه بعدی شده را می توان دوخت، پلیسه کرد و به هم پیوند داد. سایر مواد پایه را می توان به منظور ایجاد خواص مغناطیسی یا نوری به این پارچه افزود. در حال حاضر Jack Forman در حال بررسی تولید پارچه های زیست تخریب پذیر با استفاده از جلبک ها، قهوه یا چوب می باشد. همچنین او چند قطعه از جمله یک آباژور با استفاده از یک فیلامنت پرینت سه بعدی رسانا ساخته است که در آن لامپ با لمس مستقیم چین ها روشن می شود.

پروفسور Hiroshi Ishii که بر این پروژه تحقیقاتی نظارت داشت گفت: “ما تصور می کنیم که مواد در آینده پویا و محاسباتی باشند. ما آن را “Radical Atoms” می نامیم. DefeXtiles یک نمونه عالی از مواد پرینت سه بعدی قابل برنامه ریزی است که از خصوصیات مواد موجود تقلید می کند و از آن ها فراتر می رود”.

منبع: https://www.3dnatives.com/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.