Araştırmacılar, küreler, tüpler veya kaseler içine eğri düz, plastik levhalar elde etmek için ışık kullanan bir teknik geliştirdik.
Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, küreler, tüpler veya kaseler gibi üç boyutlu (3 boyutlu) yapılara eğilmek için iki boyutlu (2 boyutlu) plastik tabakalar elde etmek için ışık kullanan bir teknik geliştirdiler.
Avans, kendinden katlanan üç boyutlu yapılara odaklanan aynı araştırma ekibinin önceki çalışması üzerine kurulmuştur. Buradaki anahtar ilerleme, plastik katın keskin hatlar boyunca küp veya piramit gibi poligonal şekillere dönüştürülmesinden ziyade plastiklerin bükülmesi ve eğilmesi.
NC State’de kimyasal ve biyomoleküler mühendislik profesörü olan araştırmacılar Michael Dickey ve aynı bölgedeki S. Frank ve Doris Culberson Jan Professor adlı Jan Genzer, kendi kendini katlanan 3 boyutlu yapılar konusunda lider konumdalar. Araştırmacılar, belirgin 2011 kağıdında, geleneksel bir mürekkep püskürtmeli yazıcının, önceden gerilmiş bir plastik tabakaya koyu siyah çizgiler basmak için kullanıldığı bir tekniğin ana hatlarını çizdiler. Daha sonra plastik tabaka istenen bir modele kesildi ve bir ısı lambası gibi bir kızılötesi ışık altına yerleştirildi.
Basılı çizgiler, kızılötesi ışığın malzemenin geri kalanından daha çok emdiği, böylece plastiklerin ısınmasına ve büzülmesine neden oluyor – çarşafları 3 boyutlu şekillere katlayan bir menteşe yaratıyor. Basılı çizgilerin veya menteşelerin genişliğini değiştirerek, araştırmacılar her menteşenin katlandığı yerden ne kadar ve ne kadar hızlı bir şekilde katlandığını fark ettiler. Bu teknik, ucuz ve yüksek verimlilikte, ancak doğal olarak 2-B olan serigraf baskı, rulo-to-roll baskı ve mürekkep püskürtmeli baskı gibi ticari baskı teknikleriyle uyumludur.
Ancak şimdi çok farklı bir sonuç elde etmek için benzer bir yaklaşım kullanıyorlar.
Kendiliğinden eğimli plastikler üzerine yazılmış bir makalenin yazarı Dickey, “Mürekkebin çizgi sayısını ve mürekkebin dağılımını kontrol ederek, herhangi bir sayıda kavisli şekil üretebiliriz” diyor. “Tüm şekiller aynı mürekkep miktarını kullanıyor; bu sadece mürekkebin plastik üzerine uygulandığı bir konudur.”
NC State’deki doktora öğrencisi ve gazetenin baş yazarı Amber Hubbard, “Yapımız doğadan esin kaynağı oldu, çünkü doğal şekiller nadiren eğriliği körükliyor” dedi. “Fonksiyonel nesneler yapmak için genelde kavisli ve katlanmış şekillerin bir kombinasyonunu kullanmamız gerektiğini bulduk.
Hubbard, “Diğer araştırmacılar kendiliğinden eğimli materyaller oluşturmak için teknikler geliştirdiler, ancak bunu hidrojel gibi yumuşak malzemeler kullanarak yapmışlardır” diye ekliyor Hubbard. “Çalışmamız, yumuşak malzemelerden daha sert ve sert olan termoplastikleri kullanarak aynı şeyi gerçekleştirmek için ilk girişimdir, bu da onları bir nesne kavramak gibi bazı pratik işlemleri gerçekleştirmede daha cazip kılar.”
NC State’de bir doktora öğrencisi ve gazetenin eş yazarlığı yazarı Russell Mailen, “Çalıştığımız materyallerin ışığı kaldırıldıktan sonra da şekillerini koruyorlar” diyor. “Bu bir avantaj, çünkü yumuşak malzemeler yalnızca bir çözücüye maruz bırakıldıklarında şekil değiştiriyorlar ve çözücüden çıkarıldıklarında şekillerini kaybediyorlar.”
Araştırmacılar ayrıca herhangi bir baskı deseniyle üretilecek 3 boyutlu şekli tahmin etmek için kullanılabilecek bir hesaplama modeli geliştirdiler.
Eş yazarlığa sahip yazar, Genzer, “Amaçlarımızdan biri Mailen’in geliştirdiği bu modeli ince ayar yapmaktır” dedi. “Sonuçta, modele istenen 3 boyutlu bir şekil girebilir ve yazdırabilecek ve üretebileceğimiz bir desen oluşturabilmeyi istiyoruz.”
Not: Tekniği gösteren video, https://www.youtube.com/watch?v=2Iqq8lIrri8&feature=youtu.be adresinde görülebilir .
Kaynak:
Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi
