Znajdź zawartość

Marta Kozakiewicz-Latała z Wydziału Farmaceutycznego Uniwersytetu Medycznego im. Piastów Śląskich we Wrocławiu (UMW) dostała ponad 195 tys. zł na prace związane z wykorzystaniem druku 3D (technologii przyrostowej) do wytwarzania zaawansowanych postaci leków. Jej projekt „Zrozumienie mieszalności układów lek/polimer/plastyfikator i jej wpływu na właściwości mechaniczne polimerowych filamentów do przetwarzania w technologii przyrostowej FDM” doceniono w konkursie PRELUDIUM 21 Narodowego Centrum Nauki. W 2015 r. amerykańska Agencja Żywności i Leków (Food and Drug Administration, FDA) wydała pozwolenie na wprowadzenie do obrotu pierwszego leku uzyskiwanego na drodze druku 3D. Chodzi o stosowany w terapii epilepsji Spritam firmy Aprecia Pharmaceuticals. W Europie nie zarejestrowano jednak dotąd ani jednego wytwarzanego w ten sposób produktu leczniczego. Stąd projekt Kozakiewicz-Latały, która z opiekunem merytorycznym i promotorem dr. hab. Karolem Nartowskim będzie pracować wg paradygmatu knowledge based design; naukowcy chcą zrozumieć zjawiska fizyczne, które - jak napisano w komunikacie - mają znaczenie dla rozwoju technologii przyrostowych i wytwarzania spersonalizowanych leków. By móc uzyskiwać leki na drodze druku 3D, trzeba precyzyjnie określić proporcje i właściwości stosowanych materiałów. Miesza się je ze sobą w postaci sproszkowanej i poddaje tłoczeniu (ekstruzji) na gorąco. Finalnie muszą stworzyć mieszankę jednorodną, zarówno pod względem fizycznym, jak i molekularnym, co będzie miało wpływ na stabilność i jednolitość zawartości substancji aktywnej w wydrukowanych tabletkach - podkreślono w komunikacie. Kozakiewicz-Latała tłumaczy, że zadaniem jej minizespołu będą badania nad mieszalnością leków z polimerami i substancjami plastycznymi oraz wpływem fazy leku, amorficznej lub krystalicznej, na właściwości mechaniczne filamentów [materiału wykorzystywanego do druku]. Uzyskany filament musi, oczywiście, mieć jakość farmaceutyczną. Naukowcy wspominają o różnorakich efektach projektu. Po pierwsze, proces produkcji można by dostosować do potrzeb konkretnych pacjentów, dzięki czemu dałoby się poprawić jakość ich życia, a zarazem ograniczyć ryzyko wystąpienia skutków ubocznych. Po drugie, wykorzystanie druku przestrzennego pozwala uzyskać lek o dowolnym kształcie, a to z kolei daje kontrolę nad dostępnością farmaceutyczną (ilością substancji czynnej, jaka uwalnia się z preparatu farmaceutycznego w jednostce czasu). Po trzecie wreszcie, w poszczególnych warstwach, które uzyskiwano by z różnych materiałów, dałoby się umieścić inne substancje czynne. Dzięki temu ktoś, kto musi przyjmować szereg leków, mógłby sięgnąć po tylko jedną spersonalizowaną pigułkę. Planowany czas trwania projektu to 36 miesięcy; jego zakończenie ma nastąpić w połowie stycznia 2026 roku. « powrót do artykułu

Maciej Szczepański, student z Wydziału Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu (UPWr), drukuje protezy dla okaleczonych zwierząt z częściową amputacją kończyn. Na początku dostaną je dwa psy: 3-letnia Sonia, która została potrącona przez samochód i straciła fragment tylnej łapy oraz 8-letni Leto, któremu przednią łapę przejechał pociąg. Szczepański jest laureatem 1. edycji programu stypendialnego "Magistrant wdrożeniowy na UPWr". Promotorem jego projektu naukowego jest prof. Jakub Nicpoń. Interesuję się ortopedią weterynaryjną i już od dawna myślałem o tym, by druk 3D wykorzystać do leczenia zwierząt z częściową amputacją kończyn. To dużo tańsza metoda niż np. endoproteza. W Polsce to temat świeży, dopiero raczkujący, ale np. w Stanach Zjednoczonych to powszechna alternatywna metoda leczenia okaleczonych zwierząt - tłumaczy Szczepański. Pierwsze przypadki Za pomocą wyciskania i skanowania cyfrowego student tworzy protezy pod wymiar dla Soni i Leta. Pierwszego psa podpowiedziała mi pani weterynarz z rodzinnego miasta Opoczna, drugiego znajoma z roku. Właściciele zgodzili się bez namysłu. Jestem pewny, że pomogę ich pupilom. Proteza Soni jest już wydrukowana, a teraz trwają prace nad dopasowaniem uprzęży. Proteza dla Leto jest jeszcze przygotowywana. Plany na przyszłość Chcę, żeby mój projekt był powszechny, by pomagał w zatrzymaniu postępujących zwyrodnień układu mięśniowego i stawów i poprawiał jakość życia psów. Mam nadzieję, że w przyszłości będę mógł pomagać jak największej liczbie zwierząt. « powrót do artykułu

Architekci i badacze morza z Uniwersytetu Hongkońskiego (HKU) opracowali nową metodę odtwarzania raf za pomocą drukowanych w 3D i wypalanych kafli. Wszyscy mają nadzieję, że zwiększą one szanse koralowców z Parku Morskiego Hoi Ha Wan na przeżycie. Projekt jest realizowany na zlecenie Departamentu Rolnictwa, Rybołówstwa i Ochrony Środowiska (AFCD). Płytki rafowe powstały dzięki współpracy architektów z Laboratorium Fabrykacji Robotycznej i naukowców morskich ze Swire Institute of Marine Science (SWIMS). Park Morski Hoi Ha Wan jest ośrodkiem bioróżnorodności. Niestety, w ostatnich latach proces bioerozji połączył się tu z bieleniem; epizody masowego obumierania w latach 2015-16 stawiają przyszłość społeczności koralowców pod znakiem zapytania. By zregenerować rafę, zaprojektowano terakotowe płytki. W lipcu br. zainstalowano je w 3 rejonach Parku Morskiego: u wybrzeży Wyspy Księżycowej (Moon Island) i Coral Beach, a także w osłoniętej zatoczce w pobliżu Marine Life Centre WWF-u (łącznie mają one powierzchnię 40 m2). Wykorzystano płytki "obsadzone" koralowcami z rodzajów Acropora, Platygyra i Pavona. Przyjmują one różne formy wzrostowe, tworząc zróżnicowany habitat dla innych istot. Naukowcy ze SWIMS będą badać wyniki odtworzenia raf za pomocą mono- i polikultur. Monitoring potrwa 1,5 roku. Z gliny wydrukowano 128 płytek o średnicy 600 mm. Wypalono je w temperaturze 1125°C. Podczas projektowania uwzględniono warunki panujące w hongkońskich wodach (chciano zapobiec gromadzeniu osadów); zakamarki stanowią zaś dobre miejsce przyczepu dla koralowców. Wykorzystane materiały są bardziej przyjazne środowisku niż beton i metal. Poza tym terakota jest porowata i, jak wyjaśnia Dave Baker, ma dobrą powierzchniową mikrostrukturę. Robotyczny druk 3D zapewnia kilka korzyści. Wg kierownika zespołu Christiana Lange, w ten sposób produkcja staje się łatwiejsza i bardziej wydajna; w krótkim czasie można bowiem tworzyć duże elementy. Oprócz tego ekipa jest w stanie uzyskiwać płytki o różnymi wyglądzie (nie jest to możliwe przy zastosowaniu zwykłej formy). W ramach pilotażowego badania wszystkie płytki wydrukowano wg tego samego wzoru, ale w następnych podejściach zespół chce przetestować wpływ innych wzorów na koralowce. « powrót do artykułu

Od poniedziałku w Muzeum Oręża Polskiego w Kołobrzegu można oglądać wydrukowaną trójwymiarową kopię szczątków kobiety sprzed 2 tysięcy lat. Pochówek został przypadkiem odkryty w XIX wieku, a badania wykazały, że kobieta zmarła nie później niż w 30 roku naszej ery. Przy zmarłej znaleziono wiele ozdób z brązu – zapinkę, bransolety czy kościaną szpilę. Na znalezisko natrafiono przypadkiem. Szczątki oraz drewniana kłoda pełniąca rolę trumny, wyłoniły się w 1898 roku z nadmorskiego klifu. Pochówek znajdował się 300 metrów na zachód od skrajnych północnych zabudowań Bagicza. Wyłonił się z 7-metrowego klifu. Kłoda, na której spoczęła kobieta, była ułożona na liniii północ-południe, z czaszką skierowaną na północ. Bogate wyposażenie grobu wskazuje, że był to uprzywilejowany pochówek, wyodrębniony z głównej nekropolii. Od tamtej pory były przechowywane w Szczecinie. Badania przeprowadzone zaraz po II wojnie światowej wykazały, że zmarła miała około 30 lat i była bardzo niska. Jej wzrost to zaledwie 145cm. Przed kilkoma laty metodą radiowęglową określono ich wiek, a w ubiegłym roku firma WOLF 3D zeskanowała kości zmarłej i rozpoczęła druk wiernej kopii jej szczątków. Od 2017 roku zabytek był prezentowany w Muzeum Miasta w Kołobrzegu. Po dwóch latach eksponat wrócił do Szczecina. Ze względu na dużą popularność oraz fakt, że znalezisko jest mocno związane z dziejami naszego miasta, zapadła decyzja o wykonaniu jego wiernej kopii. Firma WOLF 3D wykonała bezpłatnie wysokiej jakości, trójwymiarowy druk kości. Pracownik muzeum, Marcin Bojanowski, wyrzeźbił z dębowego kloca trumnę, zgodną z oryginałem. Dzięki temu kołobrzeżanie oraz goście ponownie mogą go podziwiać, oświadczyło Muzeum Oręża Polskiego w Kołobrzegu. Specjaliści planują też rekonstrukcję twarzy zmarłej.   « powrót do artykułu

Naukowcy z Uniwersytetu Minnesoty opracowali metodę druku 3D, która wykorzystuje technikę przechwytywania ruchu, by drukować czujniki bezpośrednio na kurczących się i rozszerzających narządach. Warto przypomnieć, że dwa lata temu ten sam zespół nadrukował elektronikę na poruszającą się dłoń. Technikę później rozwinięto. Opracowaliśmy działający in situ system druku 3D, który oszacowuje ruch i deformacje docelowej powierzchni, by dostosować działanie urządzenia w czasie rzeczywistym - napisano w artykule opublikowanym na łamach Science Advances. Przesuwamy granice druku 3D w rejony, o których lata temu w ogóle nie myśleliśmy - podkreśla Michael McAlpine. Druk 3D na poruszających się obiektach sam w sobie jest już wystarczająco trudny, tu zaś musimy [dodatkowo] znaleźć sposób na drukowanie na powierzchni, która odkształca się w czasie rozszerzania i kurczenia. Eksperymenty zaczęły się od balonowatej powierzchni i specjalnej drukarki 3D. Wykorzystano markery do przechwytywania ruchu, które pozwalały urządzeniu dostosować ścieżkę wydruku do ruchów podłoża. Później przyszedł czas na zwierzęce (świńskie) płuco, które sztucznie wypełniano powietrzem. Ku uciesze naukowców, próba nadrukowania hydrożelowego czujnika naprężeń zakończyła się sukcesem. McAlpine dodaje, że w przyszłości tę samą technikę można by zastosować do drukowania 3D czujników na pompujących sercu. [...] To duży krok naprzód w zakresie połączenia technologii druku 3D z robotami chirurgicznymi. W przyszłości druk 3D będzie [...] stanowić część większych autonomicznych systemów robotycznych.   « powrót do artykułu

W połowie kwietnia w Kanchanaburi w Tajlandii znaleziono dzioborożca ze złamanym skrzydłem i z brakującą dużą częścią dzioba żuchwowego. Dzięki pomocy weterynarzy, którzy wydrukowali protezę na drukarce 3D, ptak o wdzięcznym imieniu Coco może znowu jeść. Nie wiadomo, co dokładnie stało się dorosłemu dzioborożcowi, ale wydaje się, że został zaatakowany przez kłusowników, którzy zostawili go w lesie na pewną śmierć. Choć weterynarzom udało się ustabilizować stan zwierzęcia, dzioba nie znaleziono, by móc go ponownie zamocować. Zdając sobie sprawę, że w takim stanie samica nie będzie mogła jeść, po wykonaniu skanów dziób żuchwowy wydrukowano na drukarce 3D. Protezy (pierwsza przetrwała zaledwie 30 min użytkowania) mocowano do pozostałej części dzioba za pomocą mocnego kleju. Zdjęcia wykonane 26 kwietnia w ośrodku rehabilitacyjnym pokazują, że Coco z apetytem pałaszuje kawałki owoców i nasiona. Specjaliści monitorują Coco, ponieważ boją się, że przez siłę, z jaką samica dziobie pokarm, plastikowa proteza może znowu odpaść. Zespół zastanawia się też nad wydrukowaniem dzioba z wykorzystaniem innych materiałów, tak by upewnić się, że dzioborożec ma najlepszy sztuczny dziób z możliwych. Supaphen Sripibun, szef Wydziału Medycyny Dzikich Zwierząt z Kasetsart University, obawia się, że uraz skrzydła jest na tyle poważny, że Coco nigdy nie zostanie wypuszczona na wolność. Uważamy, że skrzydło doznało trwałych uszkodzeń mięśni bądź nerwów. Nie wykryto złamania, ale ptak nie jest w stanie latać. Suchai Horadee z Wydziału Parków Narodowych i Ochrony Zwierząt i Roślin w Bangkoku podkreśla, że zwykle myśliwi zabierają całego ptaka, a nie tylko dziób. Ponieważ dzioba żuchwowego nie znaleziono, nie jesteśmy pewni, kto postrzelił Coco i czy nie był to wypadek. Prowadzimy śledztwo w sprawie tego, co się stało.   « powrót do artykułu

Około czteroletnia kotka Dymka straciła przez odmrożenie fragmenty wszystkich czterech kończyn. Dzięki wydrukowanym w 3D tytanowym protezom może teraz nie tylko chodzić i biegać, ale i wskakiwać na kanapę czy wdrapywać się na schody. Kotkę znalazł w grudniu 2018 r. w śniegu kierowca z Nowokuźniecka na Syberii. Widząc jej stan, pojechał do kliniki BEST w Nowosybirsku. Dymka miała poważne odmrożenia łap, uszu i ogona. Niestety, weterynarz Siergiej Gorszkow musiał amputować duże fragmenty wszystkich kończyn. Gorszkow i jego koledzy z kliniki od lat współpracują z badaczami z Politechniki w Tomsku (TPU). Zespół badawczy prof. Siergieja Twierdochlebowa opracował nawet powłoki z fosforanu wapnia do implantów weterynaryjnych. Wykorzystywano je już w protezach dla psów i kotów. Jak podkreślają specjaliści z TPU, wcześniej, w 2016 r., BEST Clinic wykonała podobną operację u kota Rudego. W ten sposób Dymka stała się drugim na świecie kotem z protezami wszystkich 4 kończyn. Do uzyskania modeli, a następnie wydrukowania kończyn wykorzystano zdjęcia z tomografii komputerowej. Dla kończyn przednich i tylnych stworzono dwa osobne modele. By zmniejszyć ryzyko odrzucenia implantu przez organizm kota, naukowcy z TPU zastosowali powłokę z fosforanu wapnia; naniesiono ją za pomocą mikrołukowego utleniania (ang. Microarc Oxidation, MAO). Do części tytanowych przymocowano wydrukowane również w 3D końcówki, które mają oddawać kształt kociej łapki. Dymka dostała implanty w dwóch turach: najpierw kończyn przednich, potem tylnych. Na nagraniu udostępnionym przez klinikę 10 grudnia widać, że pół roku później radzi sobie świetnie.   « powrót do artykułu

Durian to azjatycki owoc, który mimo intensywnego nieprzyjemnego zapachu jest przez wielu ludzi uznawany za prawdziwy przysmak. Okazuje się, że włókna z jego skórki mogą znaleźć zastosowanie m.in. w biodegradowalnych opakowaniach na żywność, a także w druku 3D. Naukowcy z International Islamic University Malaysia zmieszali włókna ze skórki duriana z epoksydowanym olejem roślinnym. W ten sposób powstał biodegradowalny polimer, któremu można nadać postać pojemników/tacek na żywność. Po 3 miesiącach w glebie degradacji ulega ok. 83% opakowania. Zespół podkreśla, że biokompozyt może też znaleźć zastosowanie jako alternatywny filament (tworzywo) do druku 3D. Durian jest uznawany za najbardziej śmierdzący owoc świata. Ma nawet własny znak zakazu. Mieszkańcy Azji nie mogą mu się jednak oprzeć. Wg nich, pachnie jak piekło, ale smakuje jak niebo. Odór owoców duriana jest tak mocny, że stoisko z tymi owocami można ponoć wyczuć z odległości kilkudziesięciu metrów. Obmyślając zastosowanie dla włókien z jego skórki, Malezyjczycy odciążają wysypiska (normalnie skórki tam by trafiły). « powrót do artykułu

Bioinżynierowie z Rice University dokonali przełomu na polu druku 3D organów do przeszczepu. Dzięki ich pracy możliwe stało się drukowanie złożonych sieci połączeń naczyniowych, którymi może płynąć krew, chłonka, inne płyny ustrojowe oraz powietrze. Prace zespołu na którego czele stali Jordan Miller z Rice University oraz Kelly Stevens z University of Washington są na tyle przełomowe, że ich wynikiem zilustrowano okładkę Science. Możemy na niej zobaczyć hydrożelowy model model worka powietrznego imitującego płuca z drogami oddechowymi i drzewem oddechowym dostarczającymi tlen do naczyń krwionośnych. Jedną z najpoważniejszych przeszkód na drodze do drukowania funkcjonujących organów była niemożność wydrukowania skomplikowanej sieci naczyń krwionośnych dostarczających składniki odżywcze do gęsto upakowanych tkanek, mówi profesor Miller. Jakby tego było mało, nasze organy wewnętrzne zawierają niezależne sieci naczyń, jak drogi oddechowe i naczynia krwionośne w płucach czy przewody żółciowe i naczynia krwionośne w wątrobie. Te przenikające się sieci są fizycznie i biochemicznie połączone, a ich architektura jest powiązana z funkcją tkanki. Nasza technika druku jest pierwszą, która radzi sobie z tymi problemami w sposób bezpośredni i wszechstronny. Specjaliści zajmujący się inżynierią tkanek od wielu lat nie potrafili poradzić sobie z poziomem skomplikowania sieci naczyniowych. Dzięki naszej pracy możemy teraz zapytać: czy skoro jesteśmy w stanie wydrukować tkankę, która wygląda i nawet oddycha podobnie jak zdrowa tkanka, to czy będzie ona zachowywała się jak zdrowa tkanka. To bardzo ważne pytanie, gdyż od tego, jak będą funkcjonowały drukowane tkanki będzie zależało, czy w ogóle przydadzą się one do przeszczepu, stwierdza Stevens. Prace nad drukiem organów są napędzane przez olbrzymie zapotrzebowanie. Na całym świecie brakuje organów do przeszczepu. W samych Stanach Zjednoczonych na organy czeka ponad 100 000 osób. Ci, którym się uda i doczekają przeszczepu, muszą przez całe życie przyjmować leki immunosupresyjne by zapobiec odrzuceniu organu. Drukowanie organów może za jednym zamachem załatwić oba problemy. Zapewni dostateczną liczbę tkanek do przeszczepu, a że będą one drukowane z komórek pacjenta, nie będzie istniało ryzyko odrzucenia, zatem nie będzie potrzeby przyjmowania leków. Naszym zdaniem w ciągu dwóch najbliższych dekad drukowanie organów stanie się ważnym elementem medycyny, mówi Miller. Szczególnie interesująca jest dla nas wątroba, gdyż spełnia ona 500 różnych funkcji, więcej spełnia tylko mózg. Stopień złożoności wątroby oznacza, że obecnie nie istnieje żadna maszyna czy terapia, która może ją w pełni zastąpić, dodaje Stevens. Zespół Millera i Stevens stworzył nową otwartoźródłową technologię biodruku, którą nazwał SLATE (stereolitography apparatus for tissue engineering). Poszczególne warstwy są drukowane z ciekłego roztworu hydrożelowego, który utwardza się pod wpływem niebieskiego światła. Projektor oświetla od góry tkankę drukowaną warstwa po warstwie. Wielkość pojedynczego piksela druku waha się od 10 do 50 mikrometrów. Po tym, jak właśnie wydrukowana warstwa zostanie utwardzona, specjalne ramię podnosi wydrukowany element o tyle tylko, by można było nałożyć kolejną warstwę 2D i ją utwardzić. Jednym z ważnych elementów nowej techniki było dodanie do roztworu barwników do żywności, które absorbują niebieskie światło. Dzięki temu możliwe stało się utwardzanie badzie cienkich warstw. W ten sposób w ciągu kilku minut można otrzymać elastyczny miękki biokompatybilny element o bardzo złożonej architekturze wewnętrznej. Testy przeprowadzone na strukturze naśladującej prototypowe płuca wykazały, że całość jest na tyle odporna, iż nie ulega uszkodzeniu podczas ruchów naśladujących oddychanie oraz przepływ krwi. Symulacje przeprowadzano przy ciśnieniach i częstotliwościach, na jakie rzeczywiście są wystawiane ludzkie płuca. Podczas eksperymentów zaobserwowano, że czerwone krwinki rzeczywiście pobierają tlen i przenoszą go przez naczynia. Cały proces przypominał wymianę gazową odbywającą się w płucach. Przeprowadzono też testy implantów terapeutycznych dla cierpiących na choroby wątroby. Naukowcy wydrukowali tkankę wątroby i przeszczepili ją myszy z uszkodzoną wątrobą. Testy wykazały, że komórki wątroby przetrwały przeszczep.   « powrót do artykułu

Innowacyjne badania mają skutecznie pomóc w leczeniu rekonstrukcyjnym wad cewki moczowej u dzieci i dorosłych. Naukowcy z Politechniki Łódzkiej, wraz z firmą Wolf 3D Solutions skonstruują drukarkę, która wykorzystując biodruk pozwoli na wytworzenie odpowiednich elementów dla chorych. Nad rozwiązaniem problemu leczenia pracują m.in. naukowcy z Instytutu Inżynierii Materiałowej na Wydziale Mechanicznym PŁ, pod kierunkiem dr inż. Doroty Bociągi. Wrodzone wady układu moczowego chłopców polegają na nieprawidłowym ujściu cewki moczowej. Dolegliwość pojawiają się u 1 noworodka na 200 – 250. Jej skutki są wielorakie, medyczne i psychiczne. Spodziectwo jest leczone tylko operacyjnie, niosąc u 20 proc. pacjentów powikłania. Operacja daje dobry efekt kosmetyczny , ale problem funkcjonalności nowo wytworzonej cewki moczowej. W tej chwili nie ma biomateriału i wyrobu medycznego wspomagającego i/lub umożliwiającego wykształcenie brakującego odcinka cewki moczowej. Chcemy tę sytuację zmienić. U dorosłych mężczyzn wadą wrodzoną lub nabytą jest zwężenie cewki moczowej. Problem pojawia się po 55 roku życia. Możemy pomóc tym chorym, opracowując biomateriały, z których możliwym będzie wytworzenie cewki do leczenia spodziectw u dzieci oraz stentu do leczenia zwężeń wykorzystując biodruk bezpośredni i pośredni – wyjaśnia dr inż. Dorota Bociąga. Wiemy, jak wiele osób oczekuje na rezultaty naszego projektu, dlatego cieszy nas otrzymane finansowanie na badania i rozwój, które w rezultacie przyniosą przełomowe rozwiązania dla urologii – podkreśla Dorota Bociąga. Wykorzystując biodruk bezpośredni i pośredni stworzymy materiały na cewkę do leczenia spodziectw oraz na stent do leczenia zwężeń. Drukarka, którą skonstruujemy pozwoli na drukowanie w sposób, którego nikt jeszcze nie realizuje. Projekt będzie realizowany w ramach specjalnie powołanego konsorcjum ze Szpitalem im. dra Korczaka w Łodzi, Fundacją Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Z. Religi, Politechniką Warszawską, Uniwersytetem M. Kopernika w Toruniu oraz firmą Wolf 3D Solutions. « powrót do artykułu

Zapomnijmy o standardowych drukarkach 3D. Na Uniwersytecie Kalifornijskim powstał bowiem "replikator", urządzenie nazwane tak od maszyn ze Star Treka. To rodzaj drukarki 3D, która tworzy obiekty nie warstwa po po warstwie, ale od razu w jednym przebiegu. Urządzenie działa jak odwrócony tomograf komputerowy, wyjaśnia Hayden Taylor, inżynier z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Tomografy komputerowe serię zdjęć wokół ciała pacjenta, a następnie komputer składa zdjęcia w trójwymiarowy obraz. Tymczasem, jak widzimy na przykładzie replikatora, proces ten można odwrócić. Uczeni zdali sobie sprawę, że jeśli mamy komputerowy model trójwymiarowego obiektu, to można obliczyć jak ten obiekt będzie wyglądał w dwóch wymiarach fotografowanych z różnych kątów. Maszyna tworzy więc serię zdjęć 2D z trójwymiarowego obiektu, następnie zdjęcia te wędrują do projektora, który zaczyna wyświetlać je na przezroczystym cylindrze wypełnionym syntetyczną żywicą, akrylanem. Cylinder obraca się i jest oświetlany przez projektor. W ten sposób można niezależnie kontrolować ilość światła docierającego do każdego punktu w żywicy. Gdy całkowita ilość światła przekroczy pewien próg, płynna żywica staje się ciałem stałym, mówi Taylor. Dzieje się tak, gdyż żywica absorbuje fotony, a gdy jest ich odpowiednia ilość, zachodzi w niej polimeryzacja. W efekcie z płynnej żywicy otrzymujemy stały trójwymiarowy obiekt. W ciągu około dwóch minut można wyprodukować obiekt o długości kilku centymetrów. Pozostała płynna żywica jest usuwana. Cały proces jest znacznie bardziej elastyczny niż istniejące techniki 3D. Można na przykład tworzyć obiekty, wewnątrz których znajdują się inne obiekty. Ponadto stworzone w replikatorze przedmioty mają bardziej gładką powierzchnię niż te tworzone w drukarkach 3D. Dzięki temu replikatora będzie można używać do produkcji komponentów optycznych czy medycznych. Replikator ma wiele zalet w porównaniu z drukarkami 3D. Drukarki takie tworzą obiekty warstwa po warstwie, przez co na krawędziach powstaje schodkowanie. Ponadto źle współpracują one z elastycznymi materiałami, gdyż te mogą się deformować w procesie druku. Jakby tego było mało, drukowanie niektórych kształtów, np. łuków, wymaga wsporników. Replikator jest pozbawiony tych wad. Co więcej, naukowcy wykorzystali w nim zwykły projektor wideo. Jak mówi Taylor, do uzyskania prostych kształtów wystarczy tutaj przezroczysty cylinder wypełniony żywicą, który musi się obracać oraz standardowy projektor. W tej chwili naukowcy są w stanie produkować obiekty o długości do 10 centymetrów. To pierwszy przypadek, gdy nie musimy budować obiektu 3D warstwa po warstwie. Mamy tutaj do czynienia z prawdziwie trójwymiarowym drukiem 3D, cieszy się Brett Kelly, jeden z twórców replikatora. Mamy nadzieję, że w ten sposób otworzyliśmy przed innymi zespołami naukowymi okazję do eksploracji tej fascynującej dziedziny technologii, jaką jest druk 3D, dodaje Maxim Shusteff z Lawrence Livermore National Laboratory.   « powrót do artykułu