4 डी प्रिंटिंग - एक नया मोर्चा

स्काइलर टिबबिट्स

आज हम देख रहे हैं कि कैसे नई अविश्वसनीय सामग्री और औद्योगिक विधियाँ डिजाइन के मूल सिद्धांतों को बदल रही हैं, नैनो- और जैव प्रौद्योगिकी के तरीकों को उधार ले रही हैं, लेकिन पहले से ही मैक्रो स्तर पर।

3 डी एडिटिव प्रिंटिंग तकनीक की वर्तमान पीढ़ी कई प्रकार के प्लास्टिक और नरम धातु सामग्री तक सीमित है जहां से सीएडी फाइलों से उत्पादों का निर्माण होता है। यही कारण है कि चार-आयामी प्रौद्योगिकियों में इतनी विशाल क्षमता है।

नैनोटेक्नोलॉजी और बायोटेक्नोलॉजी में उन्नति वृहद स्तर पर लागू होती है: अविश्वसनीय नई सामग्रियों को क्रमादेशित किया जा सकता है ताकि वे समय के साथ आकार बदलें। इस सप्ताह की शुरुआत में (पिछले लगभग प्रति मिनट।) मैंने कुछ समय कार्लोस ओल्गिन के साथ बिताया, जो ऑटोडेस्क जैव-प्रोग्राम सामग्री समूह के प्रमुख थे, और कल एमआईटी और शेल्ली लाइनर से स्काईलर टिबबिट्स के साथ बात की। और स्ट्रैटेसी के डैनियल डिकोव्स्की। मुझे इस नए उद्योग के बारे में अधिक जानने में रुचि थी, यह क्या रूप लेता है और यह सब सामान्य रूप से कैसे काम करता है।

जब 4 डी प्रिंटिंग के बारे में बात की जाती है, तो चौथा आयाम पानी के प्रभाव के तहत समय-समय पर बदलने और उत्परिवर्तित करने के लिए सामग्री के गुण के रूप में समझा जाता है, आत्म-विधानसभा के उद्देश्य के लिए तापमान और / या हवा में परिवर्तन। जल्द ही 4 डी ऑब्जेक्ट के प्रारूप अपने एपीआई प्राप्त करेंगे, जिसके साथ डिजाइनर उन सामग्रियों की मनमानी विशेषताओं को चुनने में सक्षम होंगे, जिनसे ऑब्जेक्ट बनाए जाते हैं। फिर उन्हें सटीक रासायनिक अंशों का उपयोग करके मुद्रित किया जाता है, जिससे उन्हें सही गुण और कार्यक्षमता मिलती है।

1970 के दशक में घर-निर्मित कंप्यूटरों के आंदोलन के समान, जिसके कारण डॉस और पहले स्टाफ का उदय हुआ, आज का "चार-आयामी" फ्रंट (इस संदर्भ में 4D शब्द का लेखक स्काइलर टिबबिट्स है) में बहुत ही दिलचस्प प्रतिभागी शामिल हैं। ऑटोकोडक आर्किटेक्चर और मैकेनिक्स में अपने बहुमुखी डिजाइन समाधानों के आधार पर, नैनोस्केल में काम करने के लिए डिज़ाइन टूल प्रदान करके जीवन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहा है। और आज ऑटोडेस्क अच्छी तरह से जानता है कि माइक्रोकॉर्डर मैक्रोकोसम को प्रभावित करता है। इस नई दुनिया में अनुसंधान का नेतृत्व वैज्ञानिक समुदाय द्वारा किया जाता है, लेकिन यह इस स्थान को लोकतांत्रिक बनाने के लिए ऑटोडेस्क और अन्य के साथ काम करता है। यह मानकों और एपीआई का उपयोग करके किया जाता है जो प्रोग्रामर और डिजाइनर उपयोग करेंगे।

स्ट्रैटासिस 1989 से इस क्षेत्र में काम कर रहा है, और 3 डी प्रिंटर, रैपिड ऑफिस प्रोटोटाइप सिस्टम और प्रत्यक्ष डिजिटल उत्पादन समाधान में इसका अनुभव यहां बहुत उपयोगी रहा है। पिछले साल के अंत में, स्ट्रैटासिस का ओबेटेट जियोमेट्री में विलय हो गया। आज, ये दोनों कंपनियां उत्पादन प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। ऑर्गनोवो जैविक 3 डी प्रिंटर बनाता है: इसका "बायोप्ल्टर" जीवित कोशिकाओं से जीवित ऊतक बना सकता है, और समय के साथ यह आपके अंगों को "प्रिंट आउट" कर सकता है। ऑर्गनोवो अब 3 डी डिजाइन सॉफ्टवेयर बनाने के लिए ऑटोडेस्क के साथ सहयोग कर रहा है। ये सभी कंपनियां अपने आप में दिलचस्प हैं, लेकिन साथ मिलकर, बलों में शामिल होकर, वे बस अविश्वसनीय नवाचार बनाते हैं।

ऑटोडेस्क के कार्लोस ओल्गिन के अनुसार, इस सारे काम का लक्ष्य इस क्षेत्र का लोकतांत्रिकरण करना है ताकि रसायन विज्ञान और जीवन विज्ञान में डॉक्टरेट के बिना सामान्य लोग भी इसमें प्रयोग कर सकें। स्ट्रैटेसिस ग्लोबल एजुकेशन के निदेशक शेली लाइनर ने मुझे एएसटीएम F2915 (.amf) एक्सएमएल फ़ाइल प्रारूप के बारे में बताया, जिसे एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग कहा जाता है, जो उन विशेषताओं को मानकीकृत करता है, जिनका उपयोग ऑटोडेस्क और अन्य अपने डिजाइन बनाने के लिए कर सकते हैं। यह फ़ाइल वस्तुओं के ज्यामितीय गुणों का वर्णन करती है - इनका उपयोग सामग्रियों के अनुक्रम और मिश्रण को निर्धारित करने के लिए कैसे किया जाता है। Autodesk Cyborg प्रोजेक्ट को जल्द ही लॉन्च करेगा, और अब आप 123D 3D मॉडलिंग सॉफ्टवेयर डाउनलोड कर सकते हैं।



इन कंपनियों और स्काईलर टिबबिट्स और अन्य अनुसंधान समूहों के नेतृत्व में एमआईटी में सेल्फ असेंबली लैब के बीच तालमेल और सहयोग ने कई शोध क्षेत्रों की पहचान की है। लेकिन शायद प्रवृत्ति का सबसे दिलचस्प पहलू 4 डी सामग्रियों में प्रगति है जो सोच के नए तरीके उत्पन्न करते हैं। जैविक सामग्री से बने सेल्फ रिपेयरिंग जींस, वैक्यूम पैकेज में फ्लैट फर्नीचर, वायुमंडल के प्रभाव में खुद को असेंबल करना, तापमान के आधार पर इकट्ठी और असंतुष्ट वस्तुएं - यह सब कुछ शानदार लग सकता है, लेकिन इन क्षेत्रों में काफी वास्तविक अध्ययन किए जा रहे हैं। मुद्रित मानव अंगों की तरह, मूर्त परिणामों से पहले एक वर्ष से अधिक समय बीत जाएगा, लेकिन लक्ष्य पहले से ही स्पष्ट रूप से परिभाषित हैं और नवाचार पहले से ही हो रहे हैं।

जब पॉलिमर और प्लास्टिक 1950 के दशक के अंत में दिखाई दिए, तो नवाचार का एक विस्फोट हुआ (कहते हैं, आधुनिक लेगो डिजाइनर को 28 जनवरी, 1958 को पेटेंट कराया गया था)। बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सही सामग्री खोजने के लिए एक और पांच साल लग गए - एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइलिन, या एबीएस कॉपोलीमर। हालांकि, तत्कालीन कच्चे रासायनिक प्रयोगों में 4D वस्तुओं को बनाने के प्रयासों ने बहुत कम नए खिलौनों को जन्म दिया और, बड़े और कुछ भी नहीं, लेकिन मीडिया प्रचार के लिए कुछ भी नहीं किया। दूसरी ओर, प्लास्टिक के बड़े पैमाने पर उत्पादन ने दुनिया को बदल दिया है।

आज हम खेल के उल्टे नियमों के साथ एक नए युग में प्रवेश कर रहे हैं: "पदार्थ के प्रोग्रामर, कंप्यूटर नहीं" की एक नई पीढ़ी (स्काइलर टिबबिट्स का एक वाक्यांश) उत्पादों के छोटे पैमाने पर उत्पादन में ब्रह्मांड में प्राकृतिक स्व-इकट्ठे क्रम पर अंकुश लगा रही है।

यह पहले से ही हो रहा है: ऑटोडेस्क ने इंस्ट्रक्वेबल्स खरीदे, थिंगिवर्स और डिफैड से अधिक काम, 3 डी और 4 डी ओपन सोर्स समुदाय में अधिक से अधिक सक्रिय। आज, एमआईटी और प्रिंटर कंपनियां व्यापक रूप से क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म वॉक्सेल मॉडलिंग और विश्लेषण सॉफ़्टवेयर vox.cad (एक वॉक्सेल एक त्रि-आयामी वॉल्यूम पिक्सेल) जैसे उपकरणों का उपयोग करती हैं।

इन प्रक्रियाओं में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका सामग्रियों द्वारा निभाई जाती है। होम 3 डी प्रिंटर के बारे में मौजूदा चर्चा के बावजूद, आपूर्ति और आकार की उच्च लागत के कारण, ऐसे प्रिंटर के लिए औद्योगिक उत्पादन के साथ उत्पादों की लागत पर प्रतिस्पर्धा करना मुश्किल होगा, जैसा कि जोनास बेन्जेन ने अपने ब्लॉग पर दिखाया था । आज, 3 डी प्रिंटर का उपयोग मुख्य रूप से नरम मॉडल सामग्री से प्रोटोटाइप और औद्योगिक डिजाइन के लिए किया जाता है।

हमारी कुछ मुद्रण अवधारणाएँ पहले ही अप्रचलित हो चुकी हैं। एक वास्तविक सफलता निस्संदेह भौतिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र से आएगी। जैसा कि स्ट्रैटैस के डैनियल डिकोव्स्की बताते हैं, ये कई सामग्रियों का मिश्रण होंगे जो सामग्री प्रोग्राम इंटरफ़ेस तत्वों की भूमिका निभाते हैं। इस तरह की आधुनिक कीमिया, सामग्री के आवश्यक गुणों को प्रोग्राम करने में सक्षम, एक नया प्रमुख प्रतिमान बन जाएगी। आजकल, इन अद्भुत नई सामग्रियों के बदलते गुणों के आधार पर डिजाइन सिद्धांत धीरे-धीरे बन रहे हैं। हालाँकि आज भी ऐसी कुछ सामग्री मौजूद हैं, इस क्षेत्र में बहुत तेजी से टाइटैनिक का काम चल रहा है। 4-5 वर्षों में, हम बहुत उन्नत सामग्री देखेंगे जिन्हें प्रोग्राम और प्रिंट किया जा सकता है। यह फलदायी सहयोग, तेजी से प्रगति और (अब तक) इस क्षेत्र के व्यापार के दृष्टिकोण से खुलेपन और समावेशिता का परिणाम देगा।