باحثون يطورون تقنيةً ثوريةً للطباعة ثلاثية الأبعاد

طورت شركة (Carbon 3D) تقنيةٌ جديدةٌ تتيح للأجسام أن ترتفع من وسط سائل بشكلٍ مستمر بدلاً من أن يتم بناؤها طبقةً فطبقة كما كان عليه الأمر خلال الخمس و العشرين السنة الماضية. وستظهر هذه التقنية في مقال على غلاف مجلة “Science” في عددها الذي سيصدر في العشرين من آذار لتقدم طريقةً جديدةً للطباعة ثلاثية الأبعاد و تسمح بصناعة منتجاتٍ جاهزةٍ للاستعمال أسرع بخمس و عشرين إلى مئة مرةٍ من الطرق الأخرى، وتستطيع خلق أشكالٍ هندسيةٍ غير قابلةٍ للتحقيق لتفتح فرصاً للابتكار في مجالات الرعاية الصحية و الطب و مجالاتٍ أخرى مثل صناعة السيارات و الطائرات.

     شارك البروفيسور (جوزيف دي سيمون) Joseph M. DeSimone أستاذ الكيمياء في جامعة نورث كارولاينا و المدير التنفيذي لشركة (Carbon 3D) في اختراع هذه التقنية مع زملائه (أليكس إيرموشكين) Alex Ermoshkin رئيس الموظفين التكنولوجيين في (Carbon 3D) و (إدوارد سامولسكي) Edward T. Samulski، بروفيسور الكيمياء الآخر في جامعة نورث كارولاينا. ركز (دي سيمون) على جلب هذه التقنية إلى الأسواق مع خلق فرصٍ جديدةٍ لطلاب الدراسات العليا لاستعمال هذه التقنية في البحوث المتعلقة بعلوم المواد و صناعة الأدوية في جامعتي ساوث كارولاينا و نورث كارولاينا. هذه التقنية المدعوة (CLIP) اختصاراً لجملة (الانتاج المستمر للوسيط السائل) تتلاعب بالضوء و الأوكسجين ليقوما بدمج الأجسام في الوسط السائل لتخلق أول عمليةٍ تستخدم الكيمياء الضوئية القابلة للضبط بدلاً من طريقة البناء طبقةً بعد طبقة التي حددت شكل هذه العملية منذ عقود.

    تعمل هذه التقنية عن طريق تسليط أشعةٍ ضوئية خلال نافذةٍ ممررةٍ للأوكسجين إلى سائل شمعي ليتحكم الضوء و الأوكسجين تتابعاً بتصلب الشمع صانعة أجساماً قابلةً للتطبيق تجارياً تصل أحجامها إلى ما دون ثلاثين مايكروناً أو أقل من ربع سمك الورقة.

     قال دي سيمون الذي كشف عن التقنية في مؤتمر TED يوم السادس عشر من آذار في فانكوفر: “بعد إعادة التفكير في كامل عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد و الكيمياء و الفيزياء خلفها، طورنا تقنيةً جديدةً تستطيع صناعة أجزاء من المواد بسرعة أعلى بكثير من التقنيات التقليدية عن طريق تكوينها داخل حوضٍ من السائل”.

    وخلال بحثٍ ممولٍ من مؤسسة (UNC-Chapel Hill) و شركة (Carbon 3D)، ما زال الفريق يحاول إحراز تقدمٍ في هذه التقنية أو إيجاد مواد جديدةٍ متوافقةٍ معها. تسمح تقنية CLIP باستخدام مجالاً واسعاً من المواد لصناعة أجزاء ثلاثية الأبعاد بخواص غير مألوفة مثل المطاط الصناعي و السيليكون و مواد شبيهة بالنايلون و السيراميك. تقدم التقنية ذاتها مخططاً لصناعة مواد جديدةٍ ذات خواص غير مألوفة. و أضاف دي سيمون: “بالإضافة إلى استخدام مواد جديدةٍ تسمح تقنية (CLIP) بصناعة أجسام أقوى مع تصاميم هندسية فريدة لا يمكن أن تنتجها التقنيات الأخرى مثل الدعامات القلبية المنتجة خصيصاً لمريض معين. بما أن (CLIP) تساعد على نسج بوليمرات ثلاثية الأبعاد خلال دقائق بدلاً من ساعاتٍ أو أيامٍ فإنه لن يكون من المستحيل في السنين المقبلة أن يتم انتاج دعاماتٍ للشرايين التاجية أو زراعة أسنانٍ أو صناعة أعضاء صناعيةٍ للاستخدامات الطبية”.

المصدر: هنا