חוקרים מצאו דרך לעשות "3D מודפס עץ": התוצאות מדהימות

TUCANOCAZULO 3D HD ª=5 1633

TUCANOCAZULO 3D HD ª=5 1633

תוכן עניינים:

Anonim

כשמדובר בחומרים שישמשו לבניית ערים עתידיות, אפשר לחשוב שנוכל לעשות הרבה יותר טוב מעץ. אחרי הכל, החברה סיימה מבנים אבן חזקה יותר בערך שלושה או ארבעה אלפי שנים בערך. אבל מסיבות החל אסתטיקה כדי קיימות, עץ עשוי להיות על מנת לחזור.

ראשית, למרות שהוא אינו תורם ישירות לבעיות כמו בירוא יערות, מה שהופך את הבטון הוא תהליך מבולגן, כבד פליטת: ערבוב של 1,000 קילו של החומר מוביל כ 1000 פאונד ב פליטות המקביל, מדי, על פי דו"ח אחד בתעשייה. זה גם מכוער.

למרבה המזל, קבוצה של מהנדסים העובדים באוניברסיטת קולומביה פיתחו פתרון אפשרי לשתי הבעיות: "עץ דיגיטלי", אשר ניתן ליצור באמצעות מדפסת 3D. התוצאות שלהם מדהימות בזכות עצמם, אבל, כפי שהם לפרוש את המהדורה העדכנית ביותר של הדפסה תלת-ממדית וייצור, השיטה החדשה שלהם עשויה להיות מה בסופו של דבר הממצא המעניין ביותר במחקר שלהם.

למה לעשות 3D מודפס "עץ דיגיטלי"?

במאמר החדש שלהם, המחברים מתארים סוג של פלייבוק הם אומרים יכולים בעצם "פוטושופ" חומרים חדשים לתת להם מאפיינים חזותיים מסוימים. פריצת הדרך כאן היא כי הם הראו את זה אפשרי גם עם חומרים "anisotropic" כמו עץ, אשר מסובך במיוחד לשכפל כי הם מכילים תכונות פיזיות שונות בהתאם לאיזה כיוון אתה מתקרב אליהם (עץ, למשל, חזקה יותר נגד תבואה).

"בעוד עבודה זו התמקדה שחזור דיגיטלי של עץ, אותה גישה ניתן להחיל על חומרים אנאיזוטרופיים רבים אחרים", כותבים החוקרים. "יתר על כן, מחקר זה הוכיח את היכולת 'Photoshop' מבנים 3D לשנות צבע יחד עם פוטנציאל החלת מבנים פנימיים צורות מורכבות באופן שרירותי.

יצירת עץ דיגיטלי זה נראה ממש כמו עץ ​​לא היה הישג קל, נדרש רשימת הכביסה של טכניקות. ראשית, כדי לקבל עותק מדויק של מאפיינים חזותיים של עץ, החוקרים השתמשו בתהליך שנקרא הדמיה הרסנית שבו העץ היה שבור לתוך דגימות זעירות וצולם. לאחר מכן הם האכילו את התמונות האלה למדפסת תלת-ממדית, שהפכה אותם למדפסת תלת-ממדית מוכנה באמצעות אלגוריתם מתנגן (דיטרינג היא טכניקת הדמיה שבה שני פיקסלים בצבעים שונים ממוקמים אחד ליד השני כדי ליצור את המראה של צבע שלישי.)

בלוקים העץ הדיגיטלי הודפסו אז באמצעות מדפסת J750 Stratasys, אשר משתמשת רולר מתכת כדי להחליק את הפגמים שנוצרו על ידי הדפסה 3D באמצעות חומרים שונים.

זוהי טכניקה מעניינת ממספר סיבות, אסתטיקה בצד. אחת הסיבות העיקריות לכך שהמדפסת 3D לא הצליחה להביא את "המהפכה התעשייתית החדשה" שחזו על ידי המאמצים המוקדמים שלה, היא כי מדפסת תלת מימדית מועילה רק לחומרים שהכנסת אליה; ואת תרמופלסטיים דקיק, זול הנפוץ ביותר בהדפסה 3D מסחרי אינו חזק מספיק עבור שימושים תעשייתיים רבים. התפתחויות כמו 3D מדפסות אשר יכול להתמודד עם מתכת, או טכניקות אשר יכול לחדד הקיים דיו ההדפסה 3D, יכול לשנות את זה.