Исследовательской группе Корнелльского университета удалось разработать принтер VoxJet для высокопрецизионного формирования трехмерных материальных объектов, что в перспективе позволит избавить человечество от необходимости приобретать в магазине различные мелочи, например, зубную щетку.
Проектирование трехмерной цифровой модели подразумевает использование повторяющих элементов объема, именуемых вокселями, которые пустуют либо заполнены материалом, что в компьютерном представление означает установку параметра в ноль или единицу. Подобная схема позволяет создавать относительно простые алгоритмы для обработки 3D-моделей компьютерными системами.
Анализируя возможность высокоточного представления трехмерных материальных объектов, ученые обратили внимание на детские конструкторы. Точность позиционирования руки ребенка составляет всего миллиметр, тогда как сопоставление частей производится с точностью в 5мкм. Впоследствии удалось установить, что прецизионность сборки зависит не только и не сколько от позиционирования рабочего инструмента, а от точности изготовления составных компонентов.
VoxJet работает с микроскопическими объектами, которые выкладываются слой за слоем до тех пор, пока не получается законченный материальный объект. В первом приближении работу трёхмерного принтера можно сравнить со струйной печатью изображений: скорость VoxJet составляет всего 10 вокселей в секунду. Однако в отличие от уже имеющихся трехмерных принтеров для производства кондитерских товаров и элементов человеческого тела, модель Корнелльского университета работает на молекулярном уровне, что позволяет использовать принтер для производства абсолютно любых объектов: продуктов питания, предметов личной гигиены, композитных материалов и даже сложной электроники. Достаточно будет лишь заправлять необходимые «чернила» и вносить в память машины цифровую модель.
На сегодняшний день VoxJet способен создавать лишь примитивные объекты, но исследователям Корнелльского института удалось воплотить в жизнь базовую концепцию, открывающую новые промышленные горизонты. По мнению разработчиков, уже в течение последующих десяти лет многие производители откажутся от выпуска готовой продукции и переквалифицируются на продажу «чернил».
Добавить на Яндекс
