انتشر مؤخراً مفهوم الطباعة ثلاثية الأبعاد 3D، وذلك بسبب توفر عدد كبير من هذه الطابعات، بدءاً من الطابعات ذات السعر المنخفض والاستخدام المنزلي إلى الطابعات الصناعية الأكثر قوةً و متانةً.
و تم تطوير هذه التقنية واستخدامها في تنفيذ مجموعة واسعة من الصناعات كالمواد الغذائية، السيارات، الفضاء، البناء، الصحة، وغيرها الكثير.
استخدام الطباعة 3D في الفضاء :
قامت الشركة الأمريكية للفضاء American Space Company " Space X" في السنة الماضية بإرسال الكبسولة المُسمَّاة ب Dragon إلى محطة الفضاء الدولية ISS، و التي كانت تحمل على متنها أول طابعة ثلاثية الأبعاد سُميّت ب Zero-G، وتم بناء هذه الطابعة بالمشاركة مع مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا.
تكمن أهمية استخدام مثل هذه الطابعات في السماح لرواد الفضاء بتصنيع ما يحتاجونه في أي وقت وبالمواصفات المطلوبة، وذلك لأن عميلة نقل واستيراد المعدّات والحاجيات من الأرض إلى الفضاء تعتبر مكلفةً وبطيئةً جداً مما يُؤخر مهمات هؤلاء الروّاد. ولإثبات نجاح عملية الطباعة في الفضاء قام الرواد الموجودين ضمن المحطة الدولية بصناعة أربعة عشر قطعةً مختلفةً ومن ضمن هذه المكونات مفتاح ربط ( مفتاح رنش)، و قاموا بإرسالها إلى الأرض بهدف اختبارها.
صروة مفتاح الرنش الذي تمت طباعته


Image: Flickr/NASA Marshall Space Flight Center

كما قامت شركة Made in Space بتطوير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصبح قادرة على العمل في بيئة ذات جاذبية شبه معدومة، على غرار تلك التي الموجودة في محطة الفضاء الدولية، وكانت أول طابعة لها هي عبارة عن نموذج أولي يستخدم المواد البلاستيكية من النوع ABS كحبر لها.


Image: Flickr/NASA Marshall Space Flight Center

وتقوم وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بإجراء أبحاث حول استخدام الغبار القمري كحبر للطابعة الثلاثية الأبعاد، ونجحت في طباعة عدة بيتونات (بلوكات) ( أحجار تستخدم للبناء ) بوزن 1.5 طن لكل منها. كما أن هذه الطابعات لديها القدرة على صناعة الصواريخ والتي تحمل روّاد الفضاء في مهماتهم وذلك بطباعة جميع الأجزاء المكوّنة لها مما يخفض تكاليف إطلاق هذه الصواريخ بنسبة 95% . و تستغرق عمليات التصنيع هذه عدّة أيام على عكس عمليات التصنيع التقليدية و التي يمكن أن تستمر لعدة شهور.
فيديو عن تقنية الطباعة في الفضاء وكيف تم العمل عليها



تقنية الطباعة رباعية الأبعاد:
إذا لم تكن الطباعة ثلاثية الأبعاد كافية في نظرك، فقد تم طرح تقنية الطباعة رباعية الأبعاد 4D من قبل سكايلر تييبت ( مدير مختبر التجميع الذاتي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) ، و ذلك خلال مؤتمر TED في عام 2013 م.
و قد قام سكايلر بوصف الأغراض المطبوعة باستخدام تقنية 4D على أنّها أغراض ثلاثية الأبعاد والتي لديها القدرة على إعادة تشكيل أو تجميع ذاتها مع مرور الوقت، معتمدة ً في ذلك على البيئة المتواجدة ضمنها. وبعبارة أخرى، إن البعد الرابع هنا هو عبارة عن الظروف الزمنية و/أو الظروف البيئية.
و لهذه التقنية أهمية خاصة في صناعة النفط والغاز، كما يمكن أن تُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات كالأجهزة المنزلية ، منتجات رعاية الطفل ، أو حتى في الملابس والأحذية والتي تقوم بتحسين شكلها ووظيفتها كاستجابة لتغيرات الوسط المحيط .
مادة مطبوعة بالطابعة ثلاثية الأبعاد تغير من شكلها خلال الزمن


Image: Dan Raviv/Scientific Reports

فيديو يوضح آلية تغير شكل المادة المطبوعة بكل ثلاثي الأبعد ذاتيا في الماء:



وللتفاصيل الكاملة عن فكرة الطباعة ثلاثية الأبعاد يمكن المتابعة هنا:



و سيكون لتقنية الطباعة الثلاثية و رباعية الأبعاد في المستقبل القريب استخدامات و تطبيقات واسعة في المجال الفضائي ، لقدرتها على تلبية احتياجات روّاد الفضاء بأقل وقت و جهد ممكن. كما يمكننا استغلال المواد الخام الموجودة على الكواكب الأخرى كالرمل على سطح المريخ أو الغبار القمري واستخدامها كحبر لطباعة المباني والمعدّات اللازمة مما يزيل الحاجة إلى نقل المواد الثقيلة من الأرض للكواكب الأخرى. و لهذا سيكون للطباعة بتقنيتي 3D و 4D مستقبل مشرق في كل من الأرض و الفضاء.
#تكنولوجيا
#طباعة_ثلاثية_الأبعاد
المصدر:
هنا