الطابعة ثلاثية الأبعاد طاقتها من الشمس وحبرها رمل الصحراء

التفكير بالعنوان بحد ذاته مبهر!! تصوروا... نحنا بصحرا ما في حوالينا غير الرمل, ونقدر نصنع شغلات زجاجية من الرمل وباستخدام الطاقة الشمسية وطابعة ثلاثية الأبعاد.

قرر طالب يدعى ماركوس قيصر اختبار طابعته ثلاثية الأبعاد المغذاة بالرمال لكنه أدرك أن السماء الرمادية (الغائمة) للندن لن تفي بالغرض, وسرعان ما شحنها إلى القاهرة, وبعد مفاوضات ليومين مع الجمارك خرج بها إلى الصحراء لكن سرعان ما وصل الزئبق في ميزان الحرارة إلى 104 درجة فهرنهايت (40 م) وأصيبت معداته بالسخونة العالية وعندها اضطر لارتجال شيء.

فكرة الطابعة خطرت ببال ماركوس قبل بضعة أشهر عندما خطر بباله أن بمقدور الشمس عمل ما هو أكثر من إمداد الطاقة لجهاز ما, وبعد البحث على الشبكة العنكبوتية, وسؤال أساتذة الفيزياء, درس كيف تسخن الرمال لدرجة الذوبان قبل أن تبرد وتتصلب لتتحول إلى زجاج, وفكّـر؛ مع كمية أشعة شمسية كافية وعدسة واسعة وتوفير إمداد كافي من الرمال من الممكن إنتاج الأواني الزجاجية.

لتعمل هكذا طابعة بكفاءة, يجب أن يوجه محرق العدسة بدقة على سطح الرمال. لذلك تم بناء عدسة كبيرة بقطر 4.5 قدم مع إطار يضمن آلية تحقيق ذلك. يدور صندوق الرمال المركزي, حيث تتم الطباعة, بكل الاتجاهات والآلة بأكملها تدور حول محورها. تمسك ذراعا ألمنيوم العدسة من جهة, وفي الجهة الأخرى تتثبت الألواح الشمسية, ويمكن لهذه الأذرع تغيير وضع العدسة من الوضع العامودي إلى انحراف بمقدار 45 درجة لملاحقة الشمس.

يقوم برنامج CAD على الحاسب بتوجيه الطابعة بحيث يتركز الشعاع الشمسي على الرمال طبقة بعد طبقة لبناء المادة بحيث تذوب الرمال بفعل الحرارة العالية وتبرد متحولةً إلى زجاج بعد ذلك.

عندما أنهكت معدات قيصر بفعل الحرارة, قام بفتح علبة حساء معدنية وتقطيعها إلى شرائح على شكل مروحة ربطها بمحرك للتبريد. أذابت الشمس الرمال فقط, وبعد أكثر من أربع ساعات طبع إناءً زجاجياً يعترف بأنه غير كامل بسبب الحاجة إلى بصريات أكثر تعقيداً, حيث قال: "الكمال لم يكن الهدف بقدر ما هو توضيح أن هنالك إمكانية لعمل هذا"

كلف الأمر قيصر 8 أسابيع من العمل و 3500 دولاراً.

بتوقع بعد كم سنة بتصير الأواني الزجاجية ببلاش, كتيرة متل الرمل! أنتو شو رأيكن بفكرة المشروع, وبتحويل فكرة فيزيائية بسيطة لتطبيق باعتماد: البحث في المصادر الالكترونية, سؤال المختصين, جهد شخصي وما تيسر من الأدوات؟

هنا