Pētnieki atrada veidu, kā padarīt "3D drukātu koksni": rezultāti ir apdullināti

Runājot par materiāliem, kas tiks izmantoti, lai būvētu nākotnes pilsētas, jūs domājat, ka mēs varētu darīt daudz labāk nekā koks. Galu galā, sabiedrība pabeidza spēcīgākas akmens konstrukcijas apmēram trīs vai četrus tūkstošus gadu atpakaļ. Bet tādu iemeslu dēļ, kas svārstās no estētikas līdz ilgtspējībai, koks var būt gatavs atgriezties.

Vienam, kamēr tas neveicina tiešas problēmas, piemēram, mežu izciršanu, betons ir netīrs, emisiju smags process: 1000 vienību mārciņu sajaukšana noved pie aptuveni 1000 mārciņu atbilstošo emisiju, kā norāda viens nozares ziņojums.. Tas ir arī neglīts.

Par laimi, Kolumbijas universitātē strādājošo inženieru grupa ir izstrādājusi potenciālu risinājumu abām problēmām: “Digitālā koksne”, ko var izveidot, izmantojot 3D printeri. Viņu rezultāti ir satriecoši paši par sevi, bet, tā kā tie ir jaunākie izdevumi 3D drukāšana un piedevu ražošana, to jaunā metode var būt tas, kas galu galā ir interesantākais atklājums viņu pētījumos.

Kāpēc padarīt 3D drukātu “digitālo koku”?

Savā jaunajā rakstā autori apraksta sava veida bilžu grāmatu, ko viņi saka, var būt „jauni materiāli”, lai tie varētu dot zināmas vizuālās īpašības. Izrāviens šeit ir tāds, ka tas parādīja, ka tas ir iespējams ar pat „anizotropiskiem” materiāliem, piemēram, koksni, kas ir īpaši sarežģīti atkārtot, jo tajos ir dažādas fizikālās īpašības atkarībā no tā, kādu virzienu jūs tuvojāt (piemēram, koksne ir spēcīgāka pret graudiem)).

„Kaut arī šis darbs bija vērsts uz koksnes digitālo reproducējamību, to pašu pieeju var piemērot daudziem citiem anizotropiskiem materiāliem,” raksta pētnieki. „Turklāt šis pētījums ir parādījis spēju„ Photoshop ”3D struktūrām mainīt krāsu, kā arī iespējas piemērot iekšējās struktūras patvaļīgi sarežģītām formām.”

Digitālās koka izveide, kas tiešām izskatās kā koks, nebija viegla, un tai vajadzēja veļas tehnikas sarakstu. Pirmkārt, lai iegūtu precīzu koka vizuālo īpašību kopiju, pētnieki izmantoja procesu, ko sauc par destruktīvu attēlu, kurā koksne tika sadalīta sīkos paraugos un fotografēta. Pēc tam viņi šos attēlus apgādāja ar 3D printeri, kas tos pārveidoja par 3D printeriem gatavu tinti, izmantojot ditering algoritmu (ditering ir attēlveidošanas metode, kurā blakus viens otram izvieto divus dažādus krāsas pikseļus, lai radītu trešās krāsas izskatu.)

Digitālie koka bloki tika izdrukāti, izmantojot Stratasys J750 printeri, kas izmanto metāla veltni, lai izlīdzinātu 3D drukāšanas radītās nepilnības, izmantojot dažādus materiālus.

Tas ir interesants paņēmiens vairāku iemeslu dēļ, bez estētikas. Viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc 3D drukāšana nav izdevusi „jauno rūpniecisko revolūciju”, ko paredzēja tās agrīnie lietotāji, ir tas, ka 3D printeris ir tikai tikpat noderīgs kā materiāli, ko jūs ievietojāt tajā; un rupjš, lēts termoplasts, ko visbiežāk izmanto komerciālā 3D drukāšanā, nav pietiekami stabils daudziem rūpnieciskiem mērķiem. Izmaiņas, piemēram, 3D printeri, kas var apstrādāt metālu, vai metodes, kas var uzlabot esošo 3D drukas tinti, var to mainīt.