परिचय
3 डी प्रिंटिंग 2017 के लिए नया नहीं है, लेकिन इस साल, शोधकर्ताओं ने प्रतीत होता है विज्ञान-फाई तकनीक की सीमाओं को धक्का दिया, मुद्रण वस्तुओं को जो जटिल विवरण की आवश्यकता होती है - जैसे कि एक नवजात शिशु का जीवन रेखा मॉडल और एक सूक्ष्म कैमरा - साथ ही साथ बनाई गई वस्तुएं। ऐसी सामग्री के साथ जो आश्चर्यजनक लग सकती है, जिसमें पनीर और ग्लास शामिल हैं।
2017 में 3 डी-प्रिंट वाली सबसे अच्छी और कूकेस्ट चीजों के राउंडअप के लिए पढ़ें।
एक पिल्ला मुखौटा
4 महीने का स्टाफ़र्डशायर बुल टेरियर पिल्ला गंभीर चेहरे की चोटों से उबरने में मदद करने के लिए एक नए 3 डी-मुद्रित मास्क का उपयोग करने वाला पहला रोगी बन गया। पिल्ला के दाहिने गाल की हड्डी और जबड़े की हड्डी, साथ ही उसके टेम्पोरोमैंडिबुलर जोड़ (जोड़ जो खोपड़ी को जबड़े को जोड़ता है), फ्रैक्चर हो गया था जब दूसरे कुत्ते ने उस पर हमला किया था।
लोका नाम का पिल्ला भाग्यशाली था, जो कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के डेविस स्कूल ऑफ वेटरनरी मेडिसिन में पहुंचा, जहां विश्वविद्यालय के कुत्ते कुत्तों के लिए "एक्सो-के 9 एक्सकेकटन" मास्क विकसित करने पर यूसी डेविस कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग के सहयोगियों के साथ सहयोग कर रहे थे। । लोका प्रौद्योगिकी का परीक्षण करने वाला आदर्श रोगी था।
सबसे पहले, इंजीनियरों ने लोका की खोपड़ी को कस्टम-फिट मुखौटा डिजाइन करने के लिए स्कैन किया, जिसे बाद में 3 डी प्रिंटर के साथ मुद्रित किया गया था। मास्क में लोका की खंडित चेहरे की हड्डियों को उसी तरह से रखा गया था, जिस तरह एक कलाकार को खंडित बांह या पैर की हड्डियां मिली थीं। एक महीने के भीतर, पिल्ला कठोर कुबले खा सकता था, और 3 महीने के चेकअप से पता चला कि अस्थायी टेम्पोरैंडिबुलर संयुक्त उम्मीद के मुताबिक चिकित्सा कर रहा था।
माउस अंडाशय
3 डी-प्रिंटेड अंडाशय से सुसज्जित एक महिला माउस ने शिकागो में नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी फीनबर्ग स्कूल ऑफ मेडिसिन में किए गए एक प्रयोग में स्वस्थ पिल्ले को जन्म दिया।
परिणाम को एक सफलता के रूप में लिया गया था, क्योंकि यह एक दिन मनुष्यों में बांझपन के इलाज के नए तरीकों को जन्म दे सकता है, हालांकि बहुत अधिक शोध की आवश्यकता है। यह उन महिलाओं के लिए विशेष रूप से उपयोगी हो सकता है जिनके अंडाशय कैंसर के उपचार के कारण क्षतिग्रस्त हो गए हैं, शोधकर्ताओं ने कहा।
3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने जिलेटिन से बना एक विस्तृत छिद्रपूर्ण मचान बनाया। (जिलेटिन एक प्रकार का कोलेजन है, जो बड़ी मात्रा में मानव शरीर में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक प्रोटीन है।) इस संरचना को तब दूसरे माउस से डिम्बग्रंथि कोशिकाओं से भरा गया था। शोधकर्ताओं ने विशेष आकार पर उतरने से पहले छिद्रों के विभिन्न आकारों का परीक्षण किया जो डिम्बग्रंथि कोशिकाओं को सही मात्रा में सहायता प्रदान करते थे।
प्रयोग एक सफलता थी: प्रत्यारोपित कोशिकाएं प्राकृतिक स्वस्थ अंडाशय में कोशिकाओं के रूप में व्यवहार करना शुरू कर देती थीं, अंततः माउस के प्रजनन चक्र को चलाने वाले हार्मोन का उत्पादन करती थीं। और इसे गर्भवती होने में सक्षम बनाता है।
एक रिहायशी घर
मार्च में मास्को के उपनगरों में पहले 3 डी-मुद्रित आवासीय घर का निर्माण कम से कम 24 घंटे में किया गया था। मॉस्को मुख्यालय वाले स्टार्टअप एपिस कोर द्वारा विकसित एक मोबाइल निर्माण 3 डी-प्रिंटर का उपयोग करके स्टूडियो-जैसे 400-वर्ग फुट (37 वर्ग मीटर) घर की दीवारों को मुद्रित किया गया था।
व्यक्तिगत कंक्रीट पैनलों को प्रिंट करने के बजाय जो बाद में मैन्युअल रूप से इकट्ठे होंगे, 3 डी प्रिंटर ने घर के असामान्य गोल आकार के लिए अनुमति देते हुए, दीवारों और विभाजन को पूरी तरह से जुड़े संरचना के रूप में मुद्रित किया।
छत, दरवाजे और खिड़कियां एकमात्र घटक थे जिन्हें बाद में मानव श्रमिकों द्वारा स्थापित किया जाना था। प्रोटोटाइप हाउस की लागत लगभग $ 10,134, या $ 25 प्रति वर्ग फुट ($ 275 प्रति वर्ग मीटर) है। डेवलपर्स के अनुसार, सबसे महंगे घटक, खिड़कियां और दरवाजे थे।
कंपनी का मानना है कि 3 डी प्रिंटिंग न केवल काफी तेजी से बल्कि अधिक पर्यावरण के अनुकूल भी निर्माण कर सकती है।
कांच का घर
प्राचीन मिस्र से मानव जाति द्वारा उपयोग की जाने वाली सामग्री ग्लास ने लंबे समय तक 3 डी प्रिंटिंग का विरोध किया है। इसका कारण यह है, संसाधित होने के लिए, सामग्री को 1,832 डिग्री फ़ारेनहाइट (1,000 डिग्री सेल्सियस) तक के अत्यधिक उच्च तापमान तक गर्म करने की आवश्यकता होती है। हालांकि जटिल औद्योगिक 3 डी-प्रिंटर मौजूद हैं जो लेज़रों का उपयोग करते हुए बहुत अधिक तापमान पर सामग्री को गर्म कर सकते हैं, जब कांच पर उपयोग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद बल्कि पाठ्यक्रम और अनुपयोगी था।
जर्मनी के कार्लज़ूए इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने एगेनस्टीन-लियोपोल्डशाफ़ेन में एक नई तकनीक से समस्या का हल किया है जो पारंपरिक 3 डी प्रिंटर के साथ जटिल ग्लास संरचनाओं को बनाने में सक्षम बनाता है - लेजर हीटिंग की आवश्यकता के बिना।
एक प्रारंभिक सामग्री के रूप में, इंजीनियरों ने तथाकथित तरल ग्लास का उपयोग किया - सिलिका के नैनोकणों का मिश्रण, सामग्री ग्लास से बना है - एक ऐक्रेलिक समाधान में छितराया हुआ। एक वस्तु 3 डी-मुद्रित है और फिर यूवी प्रकाश के संपर्क में है, जो ऐक्रेलिक ग्लास की तरह प्लास्टिक में सामग्री को सख्त कर देता है। फिर, वस्तु को लगभग 2,372 डिग्री F (1,300 डिग्री C) तक गर्म किया जाता है, प्लास्टिक को जलाने और सिलिका नैनोपार्टिकल्स को एक चिकनी, पारदर्शी ग्लास संरचना में एक साथ फ़्यूज़ किया जाता है।
पनीर
कांच के विपरीत, पनीर को आसानी से पिघलाया जा सकता है। इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि शोधकर्ताओं ने डेयरी उत्पाद को भोजन के साथ 3 डी-प्रिंटिंग प्रयोगों के लिए एक आदर्श उम्मीदवार के रूप में देखा।
आयरलैंड में यूनिवर्सिटी कॉलेज कॉर्क में स्कूल ऑफ फूड एंड न्यूट्रीशनल साइंसेज के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक मिश्रण का उपयोग किया, जो प्रसंस्कृत पनीर बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले मिश्रण के समान है और इसे "नए" तरह के संसाधित बनाने के लिए 3 डी प्रिंटर के नोजल के माध्यम से निचोड़ा जाता है। पनीर।
मिश्रण को 12 मिनट के लिए 167 डिग्री फ़ारेनहाइट (75 डिग्री सेल्सियस) तक गर्म किया गया था, और फिर 3 डी प्रिंटर के माध्यम से दो अलग-अलग एक्सट्रूज़न दरों पर चलाया गया था। (एक्सट्रूज़न दर वह गति है जिस पर प्रिंटर सिरिंज के माध्यम से पिघल पनीर को बाहर धकेलता है।)
प्रोसेस्ड चीज़ में पायसीकारकों, संतृप्त वनस्पति तेलों, अतिरिक्त नमक, खाद्य रंग, मट्ठा और चीनी सहित सामग्री का मिश्रण होता है। यह बिल्कुल स्वास्थ्यप्रद प्रकार का पनीर नहीं हो सकता है, इसलिए यह स्पष्ट नहीं है कि नए उपचार को पोषण विशेषज्ञ की मंजूरी मिल जाएगी या नहीं।
फिर भी, शोधकर्ताओं के दृष्टिकोण से, 3 डी-मुद्रित पनीर एक सफलता थी। अनुपचारित प्रसंस्कृत पनीर की तुलना में यह 45 प्रतिशत से 49 प्रतिशत नरम था, रंग में थोड़ा गहरा, थोड़ा वसंत और पिघल जाने पर अधिक द्रव। अध्ययन ने स्वाद पर कोई निष्कर्ष नहीं दिया।
लाइफ़लाइक बेबी मैनीकिन्स
वास्तविक महसूस करने वाले शिशुओं को डच शोधकर्ताओं द्वारा 3 डी-प्रिंट किया गया है, जो नवजात शिशुओं के साथ काम करने वाले डॉक्टरों के लिए प्रशिक्षण विधियों में सुधार की उम्मीद करते हैं।
वर्तमान में डॉक्टरों के प्रशिक्षण के लिए उपयोग किए जाने वाले बेबी मैनीकिन बहुत अधिक यांत्रिक हैं और नीदरलैंड के आइंडहोवन विश्वविद्यालय में मेडिकल डिजाइन इंजीनियर, एक नाजुक शिशु, प्रमुख शोधकर्ता मार्क थिएलेन के इलाज की वास्तविक भावना प्रदान नहीं करते हैं, उन्होंने लाइव साइंस को बताया मार्च में।
3 डी-प्रिंटिंग ने थिएलेन और उनकी टीम को शारीरिक रूप से सटीक मैनीकिन बनाने के लिए सक्षम किया, जिसमें यथार्थवादी आंतरिक अंग शामिल हैं। उच्चतम स्तर की सटीकता प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने नवजात शिशुओं के अंगों के एमआरआई स्कैन का उपयोग किया, जिन्हें बाद में उच्च स्तर के विवरण के साथ मुद्रित किया गया। उदाहरण के लिए, एक 3 डी-मुद्रित दिल में विस्तृत, काम करने वाले वाल्व शामिल होंगे। मानिकिनों की नसों में भी रक्त जैसा तरल पदार्थ होता है।
इसका उद्देश्य मैनीकिन पर नैदानिक हस्तक्षेप करते समय उच्च स्तरीय यथार्थवादी स्पर्श प्रतिक्रिया प्रदान करना है। दूसरे शब्दों में, जब सर्जन मैनीकिन के एक हिस्से को स्थानांतरित करते हैं या एक निश्चित क्षेत्र पर दबाव डालते हैं, तो यह महसूस होता है और वास्तविक चीज की तरह चलता है।
आंखें
3 डी-मुद्रित आँखें डच शोधकर्ताओं द्वारा बनाई गई हैं जो बिना ठीक से विकसित आंखों के पैदा हुए बच्चों को अपेक्षाकृत सामान्य दिखने में मदद कर सकती हैं। दुर्भाग्य से, 3 डी-मुद्रित आंख कृत्रिम अंग बच्चों को देखने की क्षमता नहीं देंगे।
प्रत्येक 100,000 बच्चों में से लगभग 30 बच्चे माइक्रोफ़थाल्मिया और एनोफ़ेतालमिया नामक स्थितियों के साथ पैदा होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनकी आँखें या तो पूरी तरह से गायब हैं या अविकसित हैं। नतीजतन, उनकी आंख की जेब में बच्चों के चेहरे को सामान्य तरीके से विकसित करने के लिए आवश्यक संरचनात्मक समर्थन की कमी होती है।
यदि कोई वयस्क एक आंख खो देता है, तो उन्हें स्थायी नेत्र कृत्रिम अंग दिया जाएगा। यह बच्चों में संभव नहीं है, हालांकि, जो बहुत तेजी से बढ़ते हैं, खासकर उनके जीवन के पहले महीनों और वर्षों में।
शोधकर्ताओं ने कहा कि अस्थायी सहायक संरचनाओं की 3 डी प्रिंटिंग, जिसे कंफर्मर्स कहा जाता है, को सस्ते और सस्ते आकार में किया जा सकता है।
यह अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि आंख के बिना, सॉकेट के चारों ओर की हड्डी में उचित उत्तेजना का अभाव होता है और चेहरे पर प्राकृतिक दिखने वाले अनुपात विकसित नहीं होते हैं।
कन्फर्मर्स का परीक्षण मई तक पाँच बच्चों के एक छोटे समूह पर किया जा चुका है।
एक रॉक-क्लाइम्बिंग रोबोट
नरम रबर वाले 3 डी-प्रिंटेड पैरों वाले एक रोबोट ने किसी न किसी इलाके को जीतने के लिए अपनी शानदार क्षमताओं का प्रदर्शन किया, जो आमतौर पर पारंपरिक रोबोटों को पंगु बना देता है।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के इंजीनियरों ने डिजिटल रूप से रोबोट के पैरों को डिजाइन किया और इसके प्रदर्शन और व्यवहार को विभिन्न स्थितियों में चित्रित किया - उदाहरण के लिए, नरम, रेतीले सतह पर, संकीर्ण स्थानों में या चट्टानों पर चढ़ते समय।
उन्होंने अंततः एक डिज़ाइन चुना जिसमें तीन जुड़े सर्पिल-जैसे ट्यूब शामिल थे जो अंदर खोखले हैं और नरम और कठोर सामग्रियों के संयोजन से बने हैं।
जैसा कि वे एक कदम उठा रहे हैं, पैर आसपास के इलाके का परीक्षण करते हैं और फिर पिस्टन के माध्यम से तुरंत समायोजित करते हैं, जो एक निश्चित क्रम में फुलाते हैं और रोबोट के चाल को निर्धारित करते हैं।
इंजीनियरों के अनुसार, डिजाइन की नवीनता, तथ्य यह है कि रोबोट के पैर सभी संभव दिशाओं में झुक सकते हैं।
"हँसी"
अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर सवार 3 डी प्रिंटर का उपयोग करके इस साल फरवरी में अंतरिक्ष में पहली बार कला का निर्माण किया गया था।
कला का टुकड़ा मानव हँसी का प्रतिनिधित्व करता है, और इजरायल के कलाकार ईयाल जेवर और कैलिफोर्निया स्थित कंपनी मेड इन स्पेस के बीच #Laugh नामक परियोजना के हिस्से के रूप में बनाया गया था।
अंतरिक्ष उत्साही लोगों को एक ऐप के माध्यम से अंतरिक्ष कला के टुकड़े के निर्माण में भाग लेने के लिए आमंत्रित किया गया था जो उपयोगकर्ताओं की हँसी को कैप्चर करता है और इसे एक स्टार से मिलता-जुलता डिजिटल 3 डी-मॉडल में बदल देता है।
तब 1,00,000 से अधिक लोगों ने इस परियोजना में अपनी हँसी का योगदान दिया, जो दिसंबर 2016 में शुरू हुआ। ऐप उपयोगकर्ताओं ने तब सर्वश्रेष्ठ हंसी का सितारा चुना, जो लास वेगास के निओतिया जेन स्टैंको की हँसी पर आधारित था। बाद में डिजाइन को आईएसएस और 3 डी-एक मशीन पर मुद्रित किया गया, जिसे आमतौर पर स्पेयर पार्ट्स बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
माइक्रो-कैमरा
एक माइक्रो-कैमरा जो लघु ड्रोन और रोबोट या सर्जिकल एंडोस्कोप पर इस्तेमाल किया जा सकता था, जर्मन शोधकर्ताओं द्वारा 3 डी प्रिंटिंग की मदद से बनाया गया था।
कैमरा ईगल-आई विजन प्रदान करता है - दूर की वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देखने की क्षमता जबकि एक ही समय में यह पता चल रहा है कि परिधीय दृष्टि में क्या हो रहा है।
डिवाइस बनाने के लिए, जर्मनी के स्टटगार्ट विश्वविद्यालय में तकनीकी प्रकाशिकी संस्थान के इंजीनियरों ने फीमटोसेकंड लेजर राइटिंग नामक एक तकनीक का उपयोग करके एक इमेज-सेंसिंग चिप पर चार लेंसों के समूहों को मुद्रित किया।
लघु लेंस विस्तृत से संकीर्ण और निम्न से लेकर उच्च-रिज़ॉल्यूशन तक के होते हैं। यह संरचना छवियों को केंद्र में एक तेज छवि के साथ एक बैल की आंख के आकार में संयोजित करने में सक्षम बनाती है, जैसे कि ईगल कैसे देखते हैं।
रेत के एक दाने के आकार के बारे में चार लेंसों को 300 माइक्रोमीटर (0.012 इंच या 0.03 सेंटीमीटर, प्रत्येक पक्ष पर) द्वारा 300 माइक्रोमीटर तक छोटा किया जा सकता है। लेकिन शोधकर्ताओं का कहना है कि वे भविष्य में छोटे चिप्स उपलब्ध होने पर डिवाइस को और भी छोटा बनाने में सक्षम हो सकते हैं।
