"الخطوة التالية: تصنيع المنتجات ثلاثية الأبعاد - مع القدرة على الاستجابة"

هذا ما قاله البروفيسور شلومو مجديسي، رئيس مركز الطباعة ثلاثية الأبعاد في معهد الكيمياء في الجامعة العبرية: ● وبحسب قوله، "من الممكن إنشاء أشكال خاصة لا يمكن إنتاجها بالعمليات التقليدية، وبناء الهياكل التي تستجيب للرطوبة والضوء والحموضة وأكثر من ذلك."

"الخطوة التالية هي تصنيع المنتجات ثلاثية الأبعاد والتي سيكون لها أيضًا القدرة على التفاعل، أو كما يطلق عليها - الطباعة الوظيفية. وقال البروفيسور شلومو مجداسي، رئيس مركز الطباعة ثلاثية الأبعاد في معهد الكيمياء في الجامعة العبرية، إن هذه الطريقة ستحدث الثورة الصناعية القادمة.

تحدث مجديسي في مؤتمر 3D Printing Israel 2016 الذي أنتجته شركة People and Computers، والذي انعقد بتاريخ 27/11/16 في مركز مؤتمرات LAGO في ريشون لتسيون. أدار المؤتمر ياريف إنبار، الرئيس التنفيذي لشركة Mediatech-John Bryce Hi-Tech.

وقد وصف البروفيسور مجديسي، الذي نشر 250 مقالاً وأصدر 70 براءة اختراع يتم دمجها اليوم في العديد من الشركات العاملة في الصناعة، ثورة الطباعة الوظيفية. "منذ أن اخترع يوهانس جوتنبرج آلة الطباعة عام 1445، لم يتغير الكثير في مجال الطباعة. كانت الفكرة العامة هي أخذ الطلاء ووضعه على الورق. لدينا جميعًا طابعة في المنزل تقوم بذلك بالضبط."

إلى الأبد

ووفقا له: "في مختبرنا، تمكنا من إتقان العملية من خلال خلط الأصباغ مع المواد الاصطناعية، وتحويلها إلى جزيئات متفرقة في سائل - وهو في الواقع حبر، يحتوي على مواد سيراميكية، والتي تدوم إلى الأبد".

"حتى في هذا الجزء من الطباعة ثنائية الأبعاد، يمكن القيام بأشياء جديدة - طورت شركة Deep Tech نظام طباعة للزجاج، عندما تتم طباعة طبقات الزجاج بحيث تكون الطباعة ثلاثية الأبعاد جزءًا لا يتجزأ من الزجاج نفسه، وكان تطويرنا هو وأوضح مجديسي: "تأكد من أن الغراء لا يتدهور عند خبز الزجاج".

"هكذا يمكنك رؤية الزجاج الأمامي للسيارة مع اللوحات وواجهات المباني بأكملها مع الزجاج المطبوع. تتيح لنا القدرة على الطباعة على الزجاج أيضًا طباعة الخلايا الشمسية فوق الزجاج. يمكنك طباعة مبنى تكون واجهته بالكامل عبارة عن خلية شمسية".

وبحسب مجداسي، "من الممكن أيضًا طباعة الملامسات الكهربائية لغرض استقبال الأجهزة المختلفة - مثل شاشات اللمس، وأجهزة استقبال الضوء، والنوافذ الذكية التي تتحول من زجاج إلى معتم بضغطة زر. "يستخدمه Nano-Dimension في الدوائر المطبوعة."

تحدث مجديسي حتى الآن عن طرق الطباعة ثنائية الأبعاد على الأسطح غير التقليدية وإضافة وظائف لأجهزة الاستشعار وجدران الشاشة وما إلى ذلك. "نحن الآن نحقق في القدرة على طباعة الأنظمة الوظيفية ثلاثية الأبعاد."

إنتاج منتجات أقوى

"في بداية عام 2016، أنشأنا مركزًا للطباعة ثلاثية الأبعاد في الجامعة العبرية. المركز مفتوح للشركات الناشئة، للطلاب من جميع المجالات في الجامعة؛ الزراعة، الطب، الأحياء، الكيمياء والفيزياء وأيضا للطلاب من أماكن أخرى مثل بتسلئيل. والفكرة هي إنتاج منتجات أقوى ومقاومة للحرارة وما إلى ذلك - بتقنية ثلاثية الأبعاد."

يقول البروفيسور مادجيسي إن الطباعة الوظيفية ثلاثية الأبعاد "تتيح إدخال المواد إلى الجسم ثلاثي الأبعاد، على سبيل المثال الجسيمات التي ينبعث منها الضوء عندما يكون هناك تيار. يتحدث العالم عن طباعة أقراص تسمح لك بالتحكم في موعد إطلاق الدواء الموجود بالداخل وبأي معدل، وضبطه ليناسب الشخص المحدد وتقرر أن الدواء سيبدأ إطلاقه، على سبيل المثال، في الرابعة صباحًا.

ووفقا له، "إننا نشهد بالفعل طباعة أجهزة السمع والأسنان والهياكل المعدنية التي يتم إدخالها في الجسم لتحل محل الأعضاء التالفة وحتى رؤية براعم طباعة الأعضاء الحية - في الوقت الحالي على الأقل الأنسجة".

وقال مجديسي: "نحن ننتج في المختبر مواد جديدة لها خصائص فريدة". "لقد أرسلنا مؤخرًا مقالًا عن مادة يمكن أن تتمدد بنسبة 1,100%. يمكن استخدام هذا للدوائر المطبوعة المرنة ذات الميزات الفريدة. يمكنك استخدامه للروبوتات في خطوط الإنتاج، ويمكنك إنشاء أشكال خاصة لا يمكن إنشاؤها في عمليات الإنتاج التقليدية."

شيء هو جزء من حياتنا

"مثال على ذلك هو Shape Memory Polymer - وهي مادة تتحول إلى أنبوب عند 37 درجة، وبالتالي يمكن إدخال دعامة تفتح بالشكل المطلوب عندما تكون داخل الجسم."

"بالإضافة إلى الحرارة، يمكن بناء هياكل تتفاعل مع الرطوبة والضوء والحموضة، وأكثر من ذلك - على سبيل المثال، هيدروجيل يتفاعل مع الماء ومنه سننتج حبة جافة لا يتم إطلاقها إلا عندما تصل إلى الحموضة المطلوبة - على سبيل المثال، في المعدة في بيئة حموضة تبلغ 1.2 درجة حموضة، لن يحدث شيء - ولكن عندما يصل إلى الأمعاء، حيث تبلغ درجة الحموضة 7.5، فإنه سيطلق الدواء. مثال آخر، تمكن طالب من بتسلئيل من صنع جوهرة على شكل زهرة تتفتح استجابة للمحفزات الخارجية وأكثر من ذلك."

وفقًا لـ Inbar، الرئيس التنفيذي لشركة Mediatech-John Bryce Hi-Tech، "يمكننا أن نرى تغييرًا عندما تحدثنا قبل عامين وقبل عام أكثر عن الحيل والأدوات وما شابه ذلك. اليوم نرى أن السوق أصبح أكثر نضجا بكثير."

"نرى المصانع التي لو تحدثت في الماضي عن الطباعة ثلاثية الأبعاد كوسيلة للتحايل الأخرى أو دعنا نضع طابعة سيقولون أنها موجودة، اليوم هناك بالفعل مصانع تقوم بإنشاء خطوط إنتاج تعتمد على الطباعة ثلاثية الأبعاد جنبًا إلى جنب مع الروبوتات. "

ووفقا له، "أصبحت أنظمة اليوم أكثر موثوقية وقدرة على العمل بمعدلات إنتاجية عالية. ليس الإنتاج الضخم بعد ولكن بالتأكيد بالفعل في الإنتاج. في الماضي كانوا يتحدثون عن النماذج الأولية، جلوبوت. اليوم نرى مصنع إيرباص بأكمله يعتمد على الطباعة ثلاثية الأبعاد وينتج أجزاء لصناعة الطيران، وسنرى المزيد والمزيد من المصانع الجديدة التي ستستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد كجزء من عملية الإنتاج. ليست رؤية مستقبلية، بل تصبح جزءًا من حياتنا".

تم نشر المقال لأول مرة على موقع People and Computers