Teknologi ini membuat manusia bisa menjelajahi luar angkasa jauh lebih cepat dari Cahaya
Daftar Isi:
Teknik pencetakan 3D baru menjanjikan untuk membuat benda menggunakan sinar cahaya, membantu segala macam profesional - mulai dari ahli zoologi hingga orang di pesawat ruang angkasa yang perlu membuat alat dalam gravitasi nol.
Teknik ini, dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan Kamis di jurnal Ilmu, melibatkan sinar cahaya ke cairan kuning peka cahaya untuk membuat benda padat. Begini cara teknik baru ini bekerja: Para ilmuwan membuat model 3D dari objek yang mereka inginkan, membuat film, dan menggunakan proyektor untuk mengirimkan informasi ke dalam silinder yang berputar. Sifat cairan berarti pengguna dapat membungkus benda lain dalam resin; menciptakan pegangan obeng di sekitar sepotong logam adalah salah satu contohnya.
Hayden Taylor, asisten profesor teknik mesin di University of California dan penulis senior makalah, mengatakan Terbalik bahwa teknik pencetakan 3D baru ini menggunakan perangkat keras yang ada tetapi menggunakan perangkat lunaknya dengan lebih canggih.
"Peralatan yang diperlukan untuk proses baru ini pada dasarnya sederhana: ia membutuhkan proyektor video - yang bisa menjadi standar di luar rak proyektor - dan volume yang terus berputar dari bahan yang peka terhadap cahaya," kata Taylor. Bagian yang sulit, ia menjelaskan, adalah perhitungan yang digunakan untuk menerjemahkan model 3D menjadi video - tetapi bahkan "dapat dilakukan dengan komputer pribadi jika perlu."
Printer ini dirancang dengan melihat scan tomografi terkomputasi, yang digunakan oleh dokter untuk menemukan tumor dengan mengirimkan gelombang elektromagnetik ke dalam tubuh. Tim perlu menghitung berapa banyak cahaya untuk dikirim dan kapan ketika silinder penuh resin diputar. Saat cahaya mengenai resin, molekul-molekul fotosensitif menghabiskan oksigen terlarut untuk menciptakan struktur yang solid. Bahan sisa dapat digunakan kembali untuk proyek lain, dan metode ini praktis tidak menghasilkan limbah.
Itu datang pada saat ketika pencetakan 3D mengalami sesuatu kebangkitan, mengikuti hype massal di sekitar daerah pada tahun 2013. Dua bulan terakhir saja, para peneliti di Universitas Columbia telah menemukan cara untuk mencetak kayu 3D, tim lain menunjukkan bagaimana pengguna dapat membuat seluruh adegan pernikahan, dan para peneliti di University of Michigan telah menciptakan metode yang dapat mencetak objek 100 kali lebih cepat dari sebelumnya.
Printer 3D khas cenderung bekerja seperti rekan-rekan mereka yang berbasis kertas, melapis plastik ABS atau asam polylactic untuk secara bertahap membentuk objek. Teknik ini, dikenal sebagai pemodelan deposisi menyatu, cenderung menghasilkan objek dengan kecepatan tinggi tetapi akurasi rendah.
"Kami tidak mencetak lapis demi lapis, seperti tradisional," kata Taylor. "Dalam beberapa proses lain, penggunaan lapisan berisiko menimbulkan rongga atau cacat internal dan menghasilkan permukaan yang kurang mulus, yang keduanya dapat mengurangi kekuatan atau membuat kekuatan sangat terarah."
Teknik alternatif, yang dikenal sebagai stereolithography, digunakan oleh tim di University of Michigan, menggunakan laser ultraviolet untuk membuat objek dalam resin. Kedengarannya mirip dengan teknik yang digunakan oleh tim Taylor - dijuluki dihitung litografi aksial - tetapi ada beberapa perbedaan menarik antara teknik di era baru pencetakan 3D ini.
"Kami tidak menggambar komponen dalam garis lurus tetapi memutar volume pencetakan relatif terhadap sumber cahaya," kata Taylor. “Ini berarti bahwa kita dapat benar-benar membuat semua titik objek 3D secara bersamaan daripada berurutan.
“Juga, dalam proses kami, tidak ada gerakan dari objek yang dicetak relatif terhadap materi di sekitarnya selama pencetakan. Ini adalah aspek yang belum pernah terjadi sebelumnya dari pendekatan kami yang memungkinkan kami mencetak ke dalam bahan dengan viskositas sangat tinggi dan menghilangkan batasan kecepatan pencetakan yang dapat dikenakan pada proses lain oleh aliran fluida. ”
Bagaimana Teknik Baru Ini Bisa Digunakan Di Atas Pesawat Ruang Angkasa
Teknik itu bahkan bisa terbukti bermanfaat bagi para astronot di luar angkasa. Taylor mengatakan bahwa "dapat dipastikan bahwa bagian-bagian yang dibuat oleh litografi aksial terkomputasi dapat digunakan di ruang angkasa," menambahkan bahwa "Saya berspekulasi bahwa bobot sebenarnya dapat menjadi manfaat tambahan untuk proses tersebut."
Masalah utama dengan menggunakan CAL di Bumi adalah bahwa objek dapat tenggelam dalam resin saat dirender. Tim telah merancang resin sehingga objek tidak tenggelam selama proses pencetakan dengan jarak yang dapat diukur, tetapi bekerja dalam gravitasi berkurang dapat membuat perubahan itu lebih kecil.
Jika Elon Musk dan sejenisnya mencapai impian mereka mengirim manusia ke Mars dan memulai koloni, mungkin mereka akan mengirim penjelajah mereka ke planet merah dengan proyektor dan tong resin raksasa, siap untuk membuat alat mereka sendiri. Setidaknya mereka memiliki sesuatu untuk digunakan untuk menonton film.
Baca abstrak makalah ini, berjudul "Pembuatan aditif volumetrik melalui rekonstruksi tomografi," di bawah ini:
Manufaktur aditif menjanjikan kebebasan geometris yang sangat besar dan potensi untuk menggabungkan bahan untuk fungsi kompleks. Keterbatasan kecepatan, geometri, dan kualitas permukaan dari proses aditif terkait dengan ketergantungan pada pelapisan material. Kami mendemonstrasikan pencetakan bersamaan dari semua titik dalam objek tiga dimensi dengan menerangi volume material fotosensitif yang berputar dengan pola cahaya yang berkembang secara dinamis. Kami mencetak fitur sekecil 0,3 mm dalam rekayasa polimer akrilat, serta mencetak struktur lunak dengan permukaan yang sangat halus menjadi hidrogel gelatin metakrilat. Proses kami memungkinkan kami untuk membangun komponen yang membungkus benda padat yang sudah ada sebelumnya, memungkinkan untuk pembuatan multi-bahan. Kami mengembangkan model untuk menggambarkan kecepatan dan kemampuan resolusi spasial. Kami juga mendemonstrasikan waktu pencetakan 30-120 detik untuk objek skala sentimeter beragam.
Astronot di Luar Angkasa: Apa Yang Terjadi di Otak Anda di Gravitasi Nol?
Sebelum para astronot menuju ke Mars, para ilmuwan perlu mencari tahu apa dampak dari gayaberat mikro pada otak kita. Mereka melakukan perjalanan dengan "muntahan komet," sebuah pesawat khusus yang mensimulasikan perasaan tanpa bobot, untuk menguji apa yang terjadi pada otak.
Komputer Berbasis Graphene Dapat Mengubah Listrik Menjadi Cahaya, Mempercepat Proses
Pemrosesan komputer mungkin akan jauh lebih cepat berkat graphene dan cahaya. Penelitian baru dari MIT mendokumentasikan hubungan antara struktur karbon yang sangat tipis dan cahaya dan menunjukkan bahwa yang pertama memungkinkan untuk yang terakhir untuk mengganti listrik di komputer. Meskipun tidak ada yang mengedit dokumen Word di ...
Alkohol di Luar Angkasa: Sejarah Singkat Memberikan Nol Keparat dalam Gravitasi Nol
Ruang steril, tetapi tidak kering. Ada alkohol di luar angkasa. Awan itu, sebenarnya. Dan kita bahkan tahu tentang sebuah komet yang bergerak di luar angkasa, memuntahkan etanol ke mana pun ia pergi. Manusia juga telah melakukan bagian mereka menambahkan minuman keras ke luar yang lebih besar. Astronot minum, dan mereka selalu memilikinya. Sejarah minum saya ...