Úchvatné struktury vytvořené pomocí 3D tisku ukazují budoucnost materiálů

  • Vědci z MIT představili projekt Cilllia
  • Zaměřili se na 3D tisk vlasových struktur s různou konfigurací
  • Vytvořené materiály lze použít i pro interaktivní funkce

Trojrozměrný tisk se postupně rozvíjí, ale představa domácího tisku se zatím neuskutečňuje. V profesionální oblasti je ale 3D tisk stále dostupnější díky nižší ceně.

S rozvojem přichází i nové materiály a technologie, například HP před pár dny uvedlo novou tiskárnu Jet Fusion 3D, která nabízí přesnost až 20 mikronů a desetkrát rychlejší tisk než u stávajících řešení. Vědci z MIT se ale tentokrát zaměřili na specifickou oblast - vlasové struktury, kterou tiskli pomocí 3D tiskárny. Rozhodně ale nejde jen o vytvoření „kartáčku“.

Cilllia a tisk s vysokou přesností

MIT tým z laboratoří Tangible Media Group se pokusil převést vlastnosti materiálu, který známe hlavně z přírody – vlasové struktury, do uměle vytvořené podoby. Tento druh povrchu se vyskytuje všude kolem nás v obrovském množství podob a není to náhodou, protože umožňuje také velké možnosti funkcí, které reflektují fyzikální zákony. Vlasové struktury umožňují udržet teplo, zvýšit citlivost snímání dotyku, ovlivnit adhezi a podobně.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Struktura jednotlivých vlasů může mít různé podoby

Vědci tak v rámci projektu s názvem Cilllia nejdříve pomocí simulací vytvořili různé druhy vlasových struktur, které měly různou geometrii, texturu, mechanické a další vlastnosti. V softwarových nástrojích však pochopitelně netvořili každý z několika tisíc vlasů zvlášť, ale naprogramovali systém, který takovou strukturu vygeneroval automaticky dle zadání.

Klepněte pro větší obrázek
Detail z programu, který generuje 3D model pro tisk

V programu si můžete zvolit úhly, tloušťky, hustotu i výšku vlasů. 3D tisk je přitom možný na rovném i zakřiveném povrchu. Všechny modely byly vytištěné pomocí 3D tisku s rozlišením 50 mikrometrů.

Ukázky použití

Pro prezentaci možností, které takové vlasové struktury nabízejí, vědci vyrobili i mnoho různých typů objektů. Jak můžete v pohybu vidět na videu, jde nejen o jednoduché „kartáčky“ nebo štětce, ale i povrchy, na kterých dochází k pevnému spojení při zasunutí pod určitým úhlem. Podobného principu využívá například i suchý zip.

Pomocí vibrací lze přesně navrhnuté „štětiny“ použít i jako systém, který dokáže přesouvat jiné objekty, jež jsou na povrchu konečků jednotlivých vlasů. Tímto způsobem lze vytvořit třeba i plynulý rotační nebo lineární motor, který neobsahuje žádný kov a je poháněn pouze externí vibrací s různou frekvencí.

Vzhledem k programovatelnosti lze navrhnout design tak přesně, že bude fungovat dle konkrétních typů vibrací. Nejde však o jednoduchou záležitost – je to otázka matematiky, geometrii, 3D modelování a pak následného přesného 3D tisku.

Klepněte pro větší obrázek
Propočítanou geometrii lze pomocí různých frekvencí vytvářet různé funkce a přednastavený pohyb

Použití je možné i na opačnou stranu – vlasová struktura může sloužit jako senzor pro snímání zvuku (stejně jako vláskové buňky v uchu), nebo dotyku, který může být velmi přesně měřen i se zrychlením.

Programovatelné materiály budoucnosti

Na projektu Cilllia je perfektně vidět, že v nejbližší budoucnosti nových typů materiálů ani nepotřebujeme tvořit zcela vědeckofantastické struktury s atomovou přesností, které jsou stále poměrně daleko od realizace.

Klepněte pro větší obrázek

I v rámci mikrometrů a 3D tisku se otevírají nové možnosti, které se dají použít na běžném trhu a mají reálné aplikace. Současný 3D tisk ještě stále limituje další zlepšení, ale jak jsem zmínil v úvodu, pokrok v profesionální oblasti jde rychle kupředu a HP bude 3D tiskárnu s přesností 20 mikronů prodávat sériově už ke konci tohoto roku.

Oficiální dokument k projektu je k dispozici na stránkách MIT (PDF, 44 MB)

Témata článku: 3D tisk, Budoucnost, Technologie, 3D, Screen, Profesionální oblast, Tisk, Softwarový nástroj, Nejbližší budoucnost, Trojrozměrný tisk, Fyzikální zákony, Jednotlivá buňka, Různé materiály, Kartáček, Různé typy, Pomoc, Struktura, Hp.com, Realizace, Suchý zip

Určitě si přečtěte

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

** Po půl roce je tu další aktualizace Windows ** A opět přináší hlavně hromadu drobných kosmetických vylepšení ** Podívali jsme se na ty nejzajímavější

17.  10.  2017 | Jakub Čížek | 186

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

** Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé stráně je obdivuhodné technické dílo ** Stejná turbína vyrábí elektřinu i tlačí vodu zpět do horního jezera ** Strojovna elektrárny je zabudována v podzemí

19.  10.  2017 | David Polesný | 23

Přichází doba hypersonických zbraní. Hrozí zvýšené riziko jaderného konfliktu

Přichází doba hypersonických zbraní. Hrozí zvýšené riziko jaderného konfliktu

** Světové mocnosti vyvíjí nové, nesmírně rychlé zbraně ** Jsou schopné pokořit rychlost Mach 5 ** Tyto zbraně mohou zvýšit riziko rozpoutání válečného konfliktu

19.  10.  2017 | Stanislav Mihulka | 20


Aktuální číslo časopisu Computer

Nový seriál o programování elektroniky

Otestovali jsme 17 bezdrátových sluchátek

Jak na nákup vánočních dárků ze zahraničí

4 tankové tiskárny v přímém souboji