هل سنتمكن في المستقبل من إنتاج أي ملحق خلال ساعات قليلة بأجهزة تشبه الميكروويف؟ في الأساس، لماذا في المستقبل، إذا كانت الأجهزة المماثلة موجودة بالفعل اليوم؟
الجهاز الخيالي من سلسلة "ستار تريك" ليس مجرد آلة لصنع الشاي. لقد كان قادرًا على إنتاج أي إكسسوارات يمكن تخيلها تقريبًا، بدءًا من الأطعمة الشهية الفاخرة وحتى الأسلحة المتطورة. يمكنه حتى إنشاء نسخ طبق الأصل من الأدوات التي تم إدخالها فيه. لا يزال مثل هذا المكرر القوي في عالم الخيال العلمي، ولكن في الأشهر الأخيرة، اخترع المهندسون في وكالة ناسا "مكررًا" يعمل في الواقع وقادرًا على إعادة إنتاج أي أداة مصنوعة من المعدن تقريبًا، نظرًا لخطة الإنتاج. وعلى حد تعبير كارين تمينجر، مديرة التكنولوجيا للمشروع البحثي في فرجينيا، "تبدأ برسم تخطيطي للجزء الذي تريد بناءه، وتضغط على الزر ويخرج الجزء."
ناسا ناسا، والمعروفة باسم EBF3يعتمد على حقن المعدن في حجرة مفرغة. يقوم شعاع إلكتروني قوي بإذابة المعدن الذي يتم حقنه وتصلبه في النقاط المطلوبة حسب الرسم. في كل خطوة من العملية، يتم تشكيل طبقة أخرى من المعدن فوق الطبقة السابقة، وتشكل جميع الطبقات معًا المنتج النهائي، الذي يتم تشكيله على قاعدة دوارة. لإنشاء كائن كامل في جهاز النسخ، تحتاج فقط إلى رسمه ثلاثي الأبعاد والمعدن المناسب للاستخدام مع شعاع الإلكترون. ومن الجدير بالذكر أن الألومنيوم، وهو مادة لها استخدامات عديدة في إنتاج الطائرات، مناسب بشكل خاص للاستخدام في جهاز النسخ، ولكن الجهاز قادر أيضًا على العمل مع التيتانيوم والنيكل والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك معدنية مختلفة، وحتى الجمع بين اثنين من المعادن. أو المزيد من المعادن في بناء المنتج.
هناك العديد من التطبيقات الصناعية للمكرر التابع لناسا، ويتوقع تيمينجر بالفعل أنه في غضون سنوات قليلة، سيتم إنتاج طائرات تحتوي على أجزاء هيكلية كبيرة يتم تحقيقها من خلال المكرر. الميزة الكبيرة للجهاز على طرق الإنتاج المعتادة واضحة. وفي طرق الإنتاج الحالية، يجب نحت كتلة من المادة ونحتها حتى يتم الحصول على الشكل المطلوب. وبهذه الطريقة، إذا كنا مهتمين بمكون من التيتانيوم لطائرة تزن 150 كيلوجرامًا، فسيتعين علينا نحته (في عملية تعرف باسم: الطحن) من كتلة من التيتانيوم تزن 3,000 كيلوجرام. وسيكون المنتج الثانوي عبارة عن 5,700 كيلوغرام من المواد الزائدة، بالإضافة إلى عدة آلاف من اللترات من سوائل القطع المستخدمة في العملية. يتمتع الجهاز أيضًا بميزة مقارنة بالطرق المماثلة لإنتاج الأشياء، التي تعتمد على لحام المساحيق المعدنية وتتطلب مصدر طاقة أعلى بكثير.
"مع EBF3وقال تيمينجر: "يمكنك بناء نفس المكون باستخدام 175 كيلوجرامًا فقط من التيتانيوم، وقطع 25 كيلوجرامًا فقط في عملية التشطيب". "وعملية EBF3يتطلب كهرباء أقل بكثير."
وفقًا لتقديرات تيمينجر، سيكون جهاز النسخ قادرًا على تقليل تكاليف الإنتاج بحوالي 2000 دولار للكيلوجرام الواحد، مقارنة بالطرق المستخدمة اليوم. لكن ميزة الناسخ لا تكمن فقط في خفض تكاليف الإنتاج. وسيتمكن المهندسون من التخطيط المسبق لمحركات ومكونات أخف، تحتوي على مساحات داخلية لا تؤثر على قوتها - وهي مهمة كان من الصعب جدًا إنجازها حتى الآن. وستكون هذه المكونات بالضرورة أكثر تعقيدًا، وستكون أيضًا قادرة على احتواء أجهزة استشعار سيتم تثبيتها فيها لاحقًا أثناء عملية الإنشاء.
وبعيدًا عن تنوع التطبيقات التي سيتم العثور عليها للجهاز على الأرض، فمن المرجح أن جزءًا كبيرًا من استخدامه سيتم في الفضاء الخارجي، حيث يقتصر رواد الفضاء على الأجزاء التي يمكنهم إنشاءها. وقد تم بالفعل تجميع نسخة مصغرة من الجهاز واختبارها بنجاح في ظروف انعدام الوزن، والخطوة التالية هي عرض عمل الجهاز على محطة الفضاء الدولية.
النسخة الأصلية من ستار تريك كانت نتاج الخيال الخصب لكتاب الخيال العلمي، لكن الواقع يجذب أي خيال. وفي المستقبل المنظور بالفعل، ستكون القواعد التي سيتم إنشاؤها على القمر قادرة على استخدام جهاز النسخ لإنشاء قطع الغيار كما هو مطلوب، ولن تضطر إلى الاعتماد على توريد الأجزاء التي سيتم إطلاقها من الأرض. وسيتمكن رواد الفضاء من استخراج المواد الخام من تربة القمر، أو حتى إعادة تدوير الأجزاء الموجودة التي تعطلت أو انتهت صلاحيتها. في المستقبل البعيد، يمكن للمرء أن يحلم بأجهزة النسخ التي ستكون قادرة على الجمع بين مجموعة واسعة من المواد، مثل البلاستيك والمعادن والأنسجة العضوية وستكون قادرة على إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات - من الطابعة النافثة للحبر، إلى الطابعة النافثة للحبر. شريحة لحم العصير إلى مكرر أصغر. من المؤكد أن هؤلاء الناسخين المستقبليين لن يعتمدوا على نفس المبادئ التي يعتمد عليها الناسخ الحالي، ولكن كما قال المهندس تشارلز كيترينج منذ قرن مضى، "خيالنا هو الحد الوحيد لما يمكننا أن نأمل في تحقيقه في المستقبل. "
ظهر المقال في الأصل في مجلة جاليليو للعلوم والفكر. شكرًا للمحررة نوفر كيدار والمحرر العلمي تسفي أتزمون على عملهما في المقال.
تعليقات 21
سمعت من قبل عن المصطلح البسيط: الإصدار.
هو جين 1….
عندما يصلون إلى الجيل السابع، ستحصل على مستويات تعقيد أعلى.
مصطلحات فظة تتحدث....
ماذا عن مزيج من الذهب والماس والغاز والنفط؟ ويمكن لأحمدي نجاد استخدام الجهاز لتقليد القنابل الذرية.
لا يمكن إصلاح الأرقام الخاطئة بشكل صارخ؟ 3000 لمكون 150 كيلو؟ وبقي 5700 من 3000 !! إنه يذكرني بالمتتبع!
6 أنت على حق، إنه أشبه باستنساخ المفاتيح منه بجهاز يحول الذرات إلى مادة معقدة، تتطلب مستويات لا يمكن تصورها من الطاقة أو ممرًا غير معروف!
وبالمناسبة فإن طابعة الحبر، حتى الجهاز الذي يحول الطاقة إلى مادة لن تتمكن من الإنتاج لأنها آلة معقدة وليست وحدة صلبة! علاوة على ذلك، في الفترة التي سيتم فيها تشغيل هذه المنشأة، ربما لن يحتاجوا إلى طابعة حبر/ليزر! إنه صغير الحجم، لكنه بالتأكيد جهاز خاص ومختلف عما تم بيعه حتى الآن، بالمناسبة أليس من المرغوب فيه أن يبدأوا بأوزان منخفضة جرامًا؟ وهناك يصعب على الأجهزة الموجودة التعامل معها بسبب صغر حجمها!
إنه حقًا لا يقترب من الجهاز المذهل من Enterprise.
أتفق مع التعليق رقم 6 والتعليق رقم 15.
في اليوم الذي يمكنني فيه أخذ مجموعة من الذرات - رميها في الآلة وأطلب شاورما لذيذة في اللافا مع سلطة الحمص ورقائق البطاطس - ستكون هذه المقالة ذات صلة.
روي، شكرا على المقال.
لا يوجد سوى عدد قليل من الأخطاء في ترجمة أرقام الطحن.
أبعد من ذلك، سيكون هذا إنجازًا حقيقيًا إذا انتشرت هذه الطريقة. وهذه طريقة مختلفة تمامًا عن جميع طرق إنتاج الأجزاء المعدنية الموجودة اليوم (وكانت موجودة من قبل.. منذ زمن طويل). إنها لا تزال في بداياتها، ولكن إذا كانت المزايا المذكورة موجودة إلى جانبها، فمن المؤكد أنهم سيجدون طرقًا لإتقانها والتحكم في الخصائص المختلفة للمادة.
جوزيف م.
بالفعل اليوم من الممكن تكرار الطعام.
تضع الطعام في الأرض ثم ينتج المزيد من الطعام الذي يمكن وضعه بدوره في الأرض بحيث تنتج كل وحدة من الوحدات الغذائية الجديدة أيضًا الكثير من الطعام وما إلى ذلك.
يمكنك أيضًا أن تدع الطعام الذي يصنع "مو" يأكل الطعام المذكور أعلاه وبعد ذلك سيكون لديك الكثير من الطعام من هذا النوع الجديد، ولكن لذلك تحتاج على الأقل إلى وحدتين من الطعام الذي يصنع "مو" وستكون كلتا الوحدتين من نوع مختلف. وينطبق الشيء نفسه على بعض أنواع الطعام الذي تضعه في الأرض.
عندما يكون من الممكن إعادة إنتاج الغذاء، فسنتحدث ونتحمس.
العنوان منمق
لعاصفة في كوب من الماء (ولا حتى شاي إيرل جراي)
ستكون الفكرة مربحة حقًا لأي مؤسسة
وكم عدد العملات الفضية التي يمكن تبديدها بهذه الطريقة 🙂
آمل أن تكون هناك آلة لبيع الأوراق النقدية بقيمة 100 دولار قريبًا، قبل أن تصبح ورق تواليت.
روي، أرى أنهم أفسدوا حماسك قليلاً.
لقد رأيت الطابعة ثلاثية الأبعاد منذ عدة سنوات، لكنها لم تترك أثراً في نفسي مثل الشيء الذهبي 🙂
إنها تتمتع بإمكانات هائلة وستتطور أكثر بكثير في غضون سنوات قليلة (أنا متأكد) - لأن الفكرة ستكون مربحة لكل مؤسسة تقريبًا.
شكرا على المقال الجيد والمثير للاهتمام 🙂
شالوم يائير.
و. لقد قمت بإلغاء حظر القدرة على ترك التعليقات عن طريق الخطأ.
ب. ما هي العلاقة بين ذاكرة المغناطيسية وذاكرة الخصائص العلاجية المفترضة التي يشير إليها أتباع هراء المعالجة المثلية؟ ربما تؤكد المقالات حول ذاكرة الكمبيوتر أيضًا المعالجة المثلية؟
اليوم نشر العالم مقالاً عن المواد التي تتذكر تركيبها، مصحوباً بالمقال الأصلي.
لا يمكن الرد هناك، ولذلك أسأل أولئك الذين يعتبرون أنفسهم خبراء بما فيه الكفاية: في الماضي كان هناك جدل في الصحافة العلمية والشعبية حول مسألة ما إذا كان هناك أثر ("ذاكرة") لنوع من الخليط المائي يتم حفظه في الماء، حتى بعد تخفيف المحلول الأصلي آلاف المرات. وكان القرار آنذاك يستبعد هذا الاحتمال، لكن،
هل المقال الجديد له علاقة بهذا السؤال؟
لكن الأمر يستغرق الكثير من الوقت!
إلى 6 وأتساءل: "لإغراء القراء..." ما الذي يجب إغراءه بالضبط؟!
كما أنه لا يحتوي على باب للنسخة المتماثلة من المؤسسة
ولسوء الحظ، يوافق إيلون على الرد 6.
إن جهاز النسخ المتماثل الخاص بـ Star Trek ليس مشابهًا على الإطلاق، فهو لا يقتصر على نوع واحد من المواد، فهو يحول الطاقة ويخلق أي جزيء مطلوب، مهما كان التعقيد الهيكلي. يذكرنا جهاز النسخ المتماثل التابع لناسا بالتطورات الحالية مثل الطابعة ثلاثية الأبعاد للبوليمرات.
ولا تختلف هذه المقالة عن كثير من المقالات الصحفية التي تعطي عنوانا جذابا ضعيف الارتباط بالمقال. ومن المؤسف أن يحاول المؤلف إغراء القراء بطرق غير لائقة.
عندما سمعت عن الطابعات ثلاثية الأبعاد للبوليمرات البلاستيكية، تفاجأت، لكن الآن لم تكن المفاجأة أقل
مثير للاهتمام للغاية، ولكن لا يبدو من الفيديو أن الأجزاء المصنعة تتمتع بمستوى عالٍ من التشطيب. هل هذا فقط بسبب الأجزاء المحددة أم يمكنك أيضًا إنشاء أجزاء ذات حواف حادة ومصقولة.
منذ حوالي 4 سنوات كنت في عرض تقديمي أظهر تقريبًا نفس الطريقة تمامًا كيفية بناء تيجان للأسنان، وحتى ذلك الحين لم أكن مندهشًا لأنها لا تزال بعيدة عن الكمال ولا يزال هناك طريق طويل لنقطعه
وهذا سيحدث بالفعل في العقد المقبل.
فيديو قصير على اليوتيوب:
http://www.youtube.com/watch?v=n-pTVnj7Swk
سيكونون دائمًا قادرين على صنع صب المعادن باستخدام قوالب مثل تلك التي كانت موجودة قبل 100 عام...