گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
امروزه فناوری چاپ سه بعدی اشیای مختلف، در تمامی حوزه‌ها پیشرفت بسیار زیادی کرده است. در این مطلب با بهترین کاربردهای چاپگرهای سه بعدی در یک سال اخیر آشنا خواهیم شد.
در دنیای امروز ما، افزایش کاربردهای چاپگرهای سه بعدی دیگر هیچ حد و مرزی نمی‌شناسد و محققان در طول یک سال گذشته، استفاده‌های جالب و شگفت‌انگیزی از این فناوری کرده‌اند. در حال حاضر پای این تکنولوژی به زمینه‌های مختلف علمی و هنری نظیر پزشکی، فضایی، محیط زیست، معماری و حتی آشپزی باز شده است. در این مطلب قصد داریم با بهترین کاربردهای چاپگرهای سه بعدی در یک سال اخیر آشنا شویم.
بهترین کاربردهای چاپگرهای سه بعدی
1. تولید قطعات ماهواره
شرکت‌های هواپیمایی مانند ایرباس و همچنین یک استارتاپ فعال در این حوزه به نام «وان وب» در حال تولید قطعات مختلف ماهواره‌ها به وسیله چاپگرهای سه بعدی هستند. آن‌ها با استفاده از این روش، هزینه تولید برخی ماهواره‌ها را به حدود 500 هزار دلار رسانده‌اند. پس از این موفقیت، شرکت بوئینگ نیز تصمیم گرفته برای رقابت کردن با سایر شرکت‌ها از این فناوری بهره بگیرد. مسئولان شرکت بوئینگ اعلام کرده‌اند که قصد دارند سرعت تولید ماهواره‌ها را افزایش داده و از چاپگرهای سه بعدی برای تولید ماهواره‌های چند قطعه‌ای یا ماژولار استفاده کنند.
2. طرح ستاره خنده در فضا
اخیرا ناسا در اقدامی جالب اعلام کرد که قصد دارد با استفاده از چاپگرهای سه بعدی، در طرح ستاره خنده، اولین اثر هنری تولید شده در خارج از کره زمین را در فضا رها کند. این اقدام از آنجا شروع شد که افراد مختلف می‌توانند با استفاده از اپلیکیشن خنده، از خنده‌ها و قهقهه‌های خود صدابرداری کنند و امواج خنده آن‌ها به صورت یک طرح سه بعدی به نمایش درمی‌آید. گفته شده که تاکنون بیش از صد هزار نفر در این طرح شرکت کرده و طرح‌های سه بعدی ستاره خنده خود را ارسال کرده‌اند.
گفتنی‌ست در ایستگاه فضایی، نوعی دستگاه چاپگر سه بعدی وجود دارد که بدون نیاز به نیروی جاذبه کار می‌کند. فضانوردان با استفاده از این دستگاه، برخی تجهیزات و لوازم ضروری خود را تولید می‌کنند. اندرو راش، رئیس شرکت «ساخت فضا» که توسعه‌دهنده این چاپگرهای سه بعدی در فضاست در این باره اظهار کرد که طرح ستاره خنده برای نمایش همبستگی میان هنر و فناوری اجرا شده و ما نیز بسیار خوشحالیم که در این پروژه سهم داشتیم.
3. پخت غذا
استفاده در صنایع غذایی و تولید غذاهای مختلف، یکی دیگر از بهترین کاربردهای چاپگرهای سه بعدی است. محققان دانشگاه کلمبیا، یک دستگاه چاپگر سه بعدی را ساخته‌اند که به وسیله آن می‌توان به جای پخت غذا، آن‌ها را چاپ کرد. این چاپگر خانگی به این صورت کار می‌کند که پوره‌های مواد مختلف یخ‌زده را دریافت کرده و غذاهای مختلف، ترکیبات متنوع و طعم‌های مختلف را پخته و ارائه می‌دهد. محققان به سرپرستی پروفسور هاد لیپسون در حال اجرایی کردن پخت غذا با چاپگر سه بعدی هستند. این چاپگر سه بعدی آشپز اکنون در مراحل توسعه قرار دارد و گفته شده که تا سال 2020 میلادی تکمیل و وارد بازار خواهد شد.
4. ساخت هواپیما
یک هواپیمای چاپ شده توسط چاپگرهای سه بعدی در نمایشگاه هوافضای برلین رونمایی شد. این هواپیمای کوچک، تنها 21 کیلو وزن و 4 متر طول دارد و فاقد پنجره است. هواپیمای بدون سرنشین THOR که مخفف «آزمایش اهداف فناوری پیشرفته در واقعیت» است، آینده صنعت هوانوردی را به نمایش گذاشته و استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای ساخت آن موجب صرفه‌جویی در زمان، سوخت و هزینه شده است. تنها بخش چاپ نشده در هواپیمای THOR، ماده‌ای به نام پلی آمید است که جزو عناصر الکتریکی محسوب می‌شود.
5. کاهش آلودگی هوا
محققان آمریکایی با بهره‌گیری فناوری چاپ سه بعدی، یک ساختار دستی اسفنج‌مانند ایجاد کردند که به کاهش آلودگی هوا کمک می‌کند. متیو هارتینگز، استاد شیمی در یک دانشگاه آمریکایی، رهبری این تیم را بر عهده داشته و با استفاده از چاپگرهای سه بعدی تجاری، یک ساختار شیمیایی فعال ایجاد کرده است. بر این اساس، یک ماتریس کوچک اسفنج‌مانند پلاستیکی با نانوذرات پراکنده شیمیایی فعال دی اکسید کربن تیتانیوم (TiO2) طراحی شده است.
6. ساخت اندام مصنوعی با پلاستیک‌های بازیافتی
متخصصان آلمانی با استفاده از چاپگرهای سه بعدی و مواد خام به دست آمده از لیوان‌های پلاستیکی بازیافتی، اندام مصنوعی ارزان‌قیمتی را تولید کرده‌اند. به گفته متخصصان، تنها کاری که در این عملیات بر عهده پزشک درمان‌گر خواهد بود، اندازه‌گیری عضو آسیب‌دیده و تهیه 20 الی 30 عکس از آن و ارسال این تصاویر به چاپگر است. یک نرم افزار نیز مدل سه بعدی بر پایه این اندازه‌ها را تهیه خواهد کرد. متخصصان بر این باورند که هیچ اندامی شبیه به یکدیگر نیست چرا که هر یک از اندام‌ها بر اساس نیازها و اندازه‌گیری دقیق محل قطع یا آسیب عضو، ساخته شده است.
در حال حاضر قیمت یک دستگاه چاپگر حدود 4 هزار و 500 یوروست و زمان ساخت یک عضو به این روش نیز تقریبا 30 دقیقه است. دستگاه‌های چاپگر سه بعدی، دستگاه‌های بسیار حساسی هستند و فشار هوا و دما در طول چاپ باید ثابت بماند. همچنین به دلیل گران بودن مواد مورد نیاز برای این کار، متخصصان آلمانی از پلاستیک‌های بازیافتی برای این کار استفاده کرده‌اند.
7. بازسازی مجسمه‌ها و بناهای تاریخی
از دیگر کاربردهای چاپگرهای سه بعدی می‌توان به استفاده در معماری و ساخت بناها و مجسمه‌ها اشاره کرد. در سال گذشته، نمونه‌ای از مجسمه گاو بالدار نمرود و دو اثر تاریخی دیگر که توسط داعش تخریب شده بود در شهر رم ایتالیا بازسازی شد. این پروژه تحت نظارت باستان‌شناسان و مورخان هنری انجام شد و در آن، علاوه بر گاو بالدار، معبد بعل (مهم‌ترین محوطه باستانی شهر تاریخی پالمیرا در سوریه) و اتاق آرشیو دولتی در شهر تاریخ ابلا در نزدیکی شهر حلب سوریه که توسط داعش تخریب شده بود، با استفاده از چاپگرهای سه بعدی در ابعاد واقعی ساخته شد. قرار است این بناها در محوطه تاریخی کلوسئوم در شهر رم با هدف حفظ میراث فرهنگی به نمایش گذاشته شود.
8. تولید یک شیشه زیستی با ویژگی‌های غضروف
محققان دانشکده امپریال کالج لندن با همکاری دانشگاه میلانو بیکوکا ایتالیا، شکل منعطفی از شیشه زیستی را تولید کرده‌اند که می‌تواند به عنوان غضروف برای بازسازی زانو به کار گرفته شود. این ماده جدید از سیلیکا و پلیمر پلی کپرولاکتون تشکیل شده و این مواد در زمان ترکیب، مانند غضروف، منعطف اما محکم، بادوام و ارتجاعی هستند. همچنین این ماده برای استفاده در یک چاپگر زیستی نیز مناسب است و دانشمندان با استفاده از آن می‌توانند مواد زیستی را به اشکال مختلف برای پاسخگویی به آناتومی منحصربه‌فرد هر بیمار چاپ کنند.
9. چاپ لوازم پزشکی در فضا
چاپ لوازم پزشکی به خصوص برای فضانوردان از مهم‌ترین کاربردهای چاپگرهای سه بعدی است. زندگی در فضا اصلا راحت نیست؛ به عنوان مثال اگر یکی از فضانوردان در پایگاه فضایی ISS دچار آسیب‌دیدگی شود و به تجهیزات پزشکی نیاز داشته باشد باید منتظر ماموریت تدارکاتی باشد که چند ماهی به طول می‌انجامد. تقریبا 5 ماه پیش، یک شرکت جدید با نام 3D4MD در تورنتو و در حوزه تجهیزات پزشکی فضایی تاسیس شد. این شرکت با بهره‌گیری از فناوری چاپ سه بعدی، تجهیزات پزشکی را با هزینه کمتر برای فضانوردان فراهم می‌کند.
روش ابداعی این شرکت موجب طراحی منابع پزشکی برای درمان بیماری یا جراحت فضانوردان در جریان ماموریت‌های فضایی خواهد شد و امکان چاپ ابزارهای پزشکی در ایستگاه فضایی بین‌المللی فراهم می‌شود. جولین وانگ، موسس شرکت 3D4MD عنوان کرد که ما با اسکن لیزری، مراحل مختلف ساخت دستکش فضانوردان را ذخیره می‌کنیم و با استفاده از یک نرم افزار مستقل، نمونه دیجیتالی تراشه انگشتی مناسب کاربر را تهیه می‌کنیم؛ در نهایت فایل دیجیتالی از زمین به ایستگاه فضایی ارسال و چاپ سه بعدی در فضا انجام می‌شود.
10. تولید ابزار جراحی با سلولز
محققان دانشگاه MIT توانستند با اضافه کردن رنگ ضد میکروبی به استات سلولز، دو قیچی جراحی ضد میکروبی را با چاپگرهای سه بعدی تولید کنند. بنابراین از دیگر کاربردهای چاپگرهای سه بعدی این است که در صورت عدم دسترسی به ابزار جراحی استریل، می‌توان به راحتی ابزارهای مختلف را چاپ و استفاده کرد. همچنین می‌توان با توجه به نیازها، تغییراتی را در ابزارها ایجاد کرده و آن‌ها را با شکل دلخواه چاپ کرد. این روش می‌تواند با استفاده از سلولزهای مقاوم موجب کاهش هزینه و کمک به سلامت محیط زیست شود.
11. چاپ سه بعدی ویلچر
یک شرکت طراحی انگلیسی، ویلچر سفارشی جذابی را با استفاده از تکنیک چاپ سه بعدی ساخته است. ویلچر GO پس از تحقیقات بر روی چند کاربر ویلچر و کارشناسان پزشکی در یک دوره 6 ماهه و جمع‌‌آوری اطلاعات مورد نیاز ساخته شد. محصول نهایی می‌تواند باعث از بین رفتن نگاه به ویلچرها به عنوان یک دستگاه پزشکی و ارائه آن‌ها به عنوان یک وسیله نقلیه برای بهبود زندگی شود. این ویلچر که در اردیبهشت سال گذشته و در هفته طراحی Clerkenwell در لندن معرفی شده بود، از ماهیت «ساخت متناسب با اندازه» بهره برده و ساخت آن بدون استفاده از فناوری چاپ سه بعدی، بسیار مشکل و پرهزینه بود. دو قسمت سفارشی این ویلچر، صندلی و تکیه‌گاه پای آن است که به دقت متناسب با شکل بدن، وزن و معلولیت فرد ساخته خواهد شد.
