3D Baskı Teknolojisi, Opak Reçineyi Yapay Arterler Oluşturmak İçin Kullanılabilecek Nesnelere Dönüştürüyor

Lozan'daki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'ndeki (EPFL) bir mühendis ekibi, saniyeler içinde opak reçineden nesneler yapmak için ışığı kullanan bir 3D baskı yöntemi geliştirdi. Bu atılım, biyomedikal endüstrisinde yapay arterlerin üretimi gibi umut verici uygulamalara sahip olabilir. Araştırma yakın zamanda Advanced Science dergisinde yayınlandı.

2017 yılında, EPFL'nin Uygulamalı Fotonik Cihazlar Laboratuvarı'ndaki (LAPD) mühendisler, nesneleri neredeyse anında üretebilen bir 3D yazıcı tasarladılar. Beş yıl sonra ekip, daha önce imkansız olan opak reçinelerden yapılmış nesneler üretmek için baskı ekipmanlarını ve yöntemlerini geliştirdi.

EPFL'nin 3D yazıcısı dünyanın en hızlı yazıcılarından biridir. Çoğu 3D yazıcı, katmanlı üretim olarak bilinen bir süreç olan malzemeyi katman katman biriktirerek çalışır. EPFL ise reçinenin bir kaba döküldüğü ve döndürüldüğü hacimsel yöntemi kullanır. Mühendisler, kabı farklı açılardan ışıkla aydınlatarak, içinde biriken enerji belirli bir seviyeyi aştığında reçinenin sertleşmesini sağlar. Bu, mevcut 3D baskı teknolojileriyle aynı çözünürlükte nesneler üretebilen çok hassas bir yöntemdir.

Bu hacimsel yöntem, hemen hemen her şekildeki nesneler için kullanılabilir. Star Wars'dan küçük bir Yoda heykelciği yaratmak mühendislerin sadece 20 saniyesini alırken, geleneksel bir üretim süreci yaklaşık 10 dakika sürdü.

Işık, plastikte bulunan ışığa duyarlı bileşiklerle etkileşime girerek reçineyi iyileştirebilir. Mühendisler, yeni yöntemin yalnızca ışığın reçineden sapma olmadan düz bir çizgide geçmesi durumunda işe yaradığını söylüyor; bu, opak reçinelerde durum böyle değil. Bu amaçla bir çözüm geliştirdiler.

İlk olarak, reçinenin içinden geçen ışığın yörüngesini gözlemlemek için bir kamera kullandılar ve ardından ışık bozulmasını telafi etmek için hesaplamaları ayarladılar. Ayrıca yazıcıyı hesaplamalar yapacak ve ışığı düzeltecek şekilde programladılar, bu da makinenin reçineyi sertleştirmek için gereken doğru miktarda enerjiye sahip olmasını sağladı. Sonuç olarak, mühendisler, büyük bir atılım olan şeffaf reçineyle neredeyse aynı hassasiyetle nesneleri opak reçinede basabildiler.

Bir sonraki adım olarak, mühendisler yeni yöntemi aynı anda birkaç malzemeyi basmak ve yazıcının çözünürlüğünü milimetrenin onda birinden bir mikrometreye çıkarmak için kullanabilmeyi umuyorlar.