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)

Diskuze (17) Další článek: Zprávy Živě: Smršť novinek z Google I/O

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


Určitě si přečtěte

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

** Microsoft představil nový tablet Surface Go ** Nový model zaujme nízkou cenou, ale schopnostmi zařízení Surface ** Microsoft nepoužil čip ARM, ale klasický procesor od Intelu 

Karel Javůrek | 117

Galerie: Navštívili jsme Cosmos Discovery. Uvidíte Sojuz, Mir i kokpit raketoplánu

Galerie: Navštívili jsme Cosmos Discovery. Uvidíte Sojuz, Mir i kokpit raketoplánu

** Brno hostí do konce léta unikátní výstavu Cosmos Discovery ** Uvidíte zde celou historii kosmonautiky ** Stovky originálů i detailních maket

Jakub Čížek, Antonín Trčálek | 4

Tohle tak jednou zažít: Nová vzducholoď Airlander 10 s prosklenou podlahou

Tohle tak jednou zažít: Nová vzducholoď Airlander 10 s prosklenou podlahou

** Airlander 10 nabídne plavby vzduchem v interiéru s prosklenou podlahou ** Luxusní vzducholoď byla původně vyvíjena pro vojenské účely ** Počítá se s třídenními „kochacími“ výlety za poznáním

Karel Kilián | 7

Takhle zemřete, když asteroid dopadne na vaše město

Takhle zemřete, když asteroid dopadne na vaše město

** Jak by to dopadlo, kdyby na světovou metropoli či do nedalekého moře dopadl velký asteroid? ** Simulovali to odborníci z University of Southampton ** Výsledky jsou velmi zajímavé

Petr Kubala | 32

Nová zbraň proti hackerům: obrovské množství chyb v softwaru

Nová zbraň proti hackerům: obrovské množství chyb v softwaru

** Vědci vymysleli nový systém obrany proti hackerům ** Pomocí speciálního systému implementují do softwaru spoustu chyb ** Tyto chyby nejsou zneužitelné, což útočník zjistí až po čase

Karel Javůrek | 26


Aktuální číslo časopisu Computer

Jak mobily určují svoji polohu?

Velký test notebooků pro studenty

Nejlepší reproduktory na párty

Služby a aplikace pro výuku angličtiny