इन दिनों, 3 डी प्रिंटिंग सबसे नए नए शोध उपक्रमों के मूल में है, चाहे वह पूरे भोजन को प्रिंट करने के तरीके विकसित कर रहा हो या किसी मरीज के चेहरे की मरम्मत के लिए चेहरे की विशेषताओं को फिर से बनाना।
लेकिन स्काईलर टिबबिट्स आगे बढ़ाना चाहता है: वह उम्मीद कर रहा है कि 4 डी प्रिंटिंग भविष्य के लिए बहुत दूर की चीज नहीं होगी।
उनकी अवधारणा के लिए नाम, टिबबिट्स मानते हैं, पहले थोड़ा हल्का था। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी में, टिबेबिट्स और फर्म स्ट्रैटासिस और ऑटोडेस्क इंक के शोधकर्ता उन वस्तुओं का वर्णन करने के तरीके के साथ आने की कोशिश कर रहे थे, जो वे 3 डी प्रिंटर पर बना रहे थे - ऐसी वस्तुएं जिन्हें न केवल मुद्रित किया जा सकता था, बल्कि ज्यामितीय कोड के लिए धन्यवाद। बाद में आकार बदल सकते हैं और अपने दम पर बदल सकते हैं।
नाम अटक गया, और अब वे जिस प्रक्रिया को विकसित करते थे - जो कोड को "स्मार्ट ऑब्जेक्ट्स" में बदल देता है, जो अपने वातावरण में परिवर्तन के साथ सामना करने पर आकार को आत्म-इकट्ठा या बदल सकता है - निर्माण से कई उद्योगों में अच्छी तरह से पॉप-अप हो सकता है एथलेटिक वियर।
"आमतौर पर, हम चीजों को प्रिंट करते हैं और हमें लगता है कि वे काम कर रहे हैं, " टिबबिट्स कहते हैं। “वह अंतिम आउटपुट है और फिर हम उन्हें इकट्ठा करते हैं। लेकिन हम चाहते हैं कि वे समय के साथ आकार बदलने और बदलने में सक्षम हों। और हम चाहते हैं कि वे खुद को इकट्ठा करें। "
MIT के एक शोध वैज्ञानिक टिबबिट्स को पिछले साल गो-फॉरवर्ड दिया गया था, जिसे यह स्थापित करने के लिए कि विश्वविद्यालय के सेल्फ-असेंबली लैब के रूप में जाना जाता है। यह चुनौती यह देखने के लिए थी कि सेंसर या चिप्स पर निर्भर किए बिना स्मार्ट शोधार्थी कैसे वस्तु बना सकते हैं; कैसे तरल पदार्थ वे तारों या मोटर्स के बिना कुछ बना सकते हैं।
जैसा कि किस्मत में होता है, जब तिबाबिट्स ने 3 डी प्रिंटिंग फर्म स्ट्रैटासिस में परिचितों के साथ इस दुविधा को साझा किया, तो उन्होंने उन्हें बताया कि कंपनी ने एक मुद्रण सामग्री विकसित की है जो पानी में रखे जाने पर 150 प्रतिशत तक फैल जाती है। यह आशाजनक लग रहा था। लेकिन असली सवाल यह था कि उस बदलाव में सटीकता कैसे लाई जाए ताकि कोई वस्तु एक फूले हुए स्पंज की तरह ऊपर उठने के बजाय केवल कर्ल खोल और विशिष्ट कोण बना सके।
टिबबिट्स का उत्तर: ज्यामिति।
3D प्रिंटर के साथ, एक ऑपरेटर किसी ऑब्जेक्ट के लिए वर्चुअल ब्लूप्रिंट में प्लग करता है, जिसे प्रिंटर लेयर द्वारा अंतिम उत्पाद परत के निर्माण के लिए उपयोग करता है। कुछ को "4D" बनाने के लिए, हालांकि, टिबेट्स प्रिंटर को ऑब्जेक्ट के अपने कोणों और आयामों के आधार पर एक सटीक ज्यामितीय कोड खिलाता है, लेकिन यह भी मापता है कि पानी, आंदोलन या तापमान में परिवर्तन जैसे बाहरी बलों के साथ सामना करने पर इसे कैसे बदलना चाहिए। ।
संक्षेप में, कोड दिशा, समय की संख्या और कोण सेट करता है, जिस पर एक सामग्री झुक सकती है और कर्ल कर सकती है। जब वह वस्तु पर्यावरण में परिवर्तन के साथ सामना करती है, तो उसे आकार बदलने के लिए प्रेरित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पाइप्स को पानी को स्थानांतरित करने में मदद करने के लिए विस्तार या सिकुड़ने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है; दी गई दीवार पर अधिक या कम तनाव को समायोजित करने के लिए ईंटें स्थानांतरित हो सकती हैं।
टिबबिट्स ने पिछले साल एक टेड टॉक में 4 डी प्रिंटिंग की अवधारणा का प्रदर्शन किया, जिसके दौरान उन्होंने दिखाया कि किस तरह से मुद्रित सामग्री के एक ही स्ट्रैंड को "एमआईटी" शब्द में, अपने दम पर गुना करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है।
(नीचे उस डेमो का एक वीडियो देखें)
आने वाली चीजों का आकार
अंकित मूल्य पर, यह एक अवधारणा है जो बहुत अच्छा है। लेकिन जब हम वास्तविक दुनिया में इस प्रकार के परिवर्तनों को देखने की उम्मीद कर सकते हैं?
कुछ मामलों में, वे पहले से ही हो रहे हैं। टिबबिट्स बताते हैं कि नैनो तकनीक में, वैज्ञानिक भौतिक और जैविक सामग्रियों को अपने आकृतियों और गुणों को बदलने में सक्षम हैं - जैसे कि डीएनए का उपयोग करके स्व-एकत्रीकरण नैनोरोबोट्स।
मानवीय पैमाने पर ऐसा होने पर, वह मानता है, विशेष रूप से अधिक परंपरागत उद्योगों, जैसे निर्माण में, अधिक चुनौतीपूर्ण है। लेकिन टिबबिट्स का कहना है कि कम से कम एक कंपनी की दिलचस्पी यह देखने में है कि 4 डी प्रोग्रामिंग को बुनियादी ढांचे पर कैसे लागू किया जा सकता है। वहाँ संभावित है, वह कहते हैं, आपदा क्षेत्रों या चरम वातावरण में स्व-संयोजन सामग्री का उपयोग करने में जहां पारंपरिक निर्माण संभव नहीं है या बहुत महंगा है। उदाहरण के लिए, वह भविष्य में अंतरिक्ष में "अनुकूली अवसंरचना" कहता है।
टिबबिट्स का कहना है कि उनकी लैब कई उद्योग भागीदारों के साथ मिलकर काम कर रही है, जिसमें वे 4 डी अवधारणा को अपने व्यवसायों में शामिल कर सकते हैं। जहां तक हम अलमारियों पर उत्पादों को बदलने के लिए देख सकते हैं, टिबबिट्स फर्नीचर या खेलों में नवाचार करते हैं। वह स्नीकर्स का उदाहरण प्रस्तुत करता है जो आकार और कार्य को बदल सकते हैं कि वे कैसे उपयोग किए जा रहे हैं।
"अगर मैं दौड़ना शुरू करता हूं, " उन्होंने कहा, "[स्नीकर्स] को जूते चलाने के लिए अनुकूल होना चाहिए। अगर मैं बास्केटबॉल खेलता हूं, तो वे मेरे टखनों को अधिक समर्थन देने के लिए अनुकूलित करते हैं। अगर मैं घास पर जाता हूं, तो उन्हें क्लैट बढ़ना चाहिए या यदि वह जलरोधी हो जाए। बारिश हो रही है। ऐसा नहीं है कि जूता समझ जाएगा कि आप बास्केटबॉल खेल रहे हैं, बेशक, लेकिन यह बता सकता है कि आपके पैर से किस तरह की ऊर्जा या किस प्रकार की ताकतें लागू की जा रही हैं। यह दबाव के आधार पर रूपांतरित हो सकता है या हो सकता है। नमी या तापमान में परिवर्तन
बहुआयामी सोच
यहाँ 3 डी और 4 डी प्रिंटिंग में हाल के कुछ विकास हैं:
- सेना के युद्धाभ्यास: अमेरिकी सेना ने हार्वर्ड यूनिवर्सिटी, यूनिवर्सिटी ऑफ पिट्सबर्ग और यूनिवर्सिटी ऑफ इलिनोइस को उन तरीकों का पता लगाने के लिए अनुदान दिया है जिनमें सैन्य आत्म-संयोजन वस्तुओं का उपयोग कर सकते हैं, जो आश्रयों या पुलों की संभावना को बढ़ाते हैं।
- बस किसी को यह न बताएं कि आपका मेकअप प्रिंटर के ठीक सामने आया है: हार्वर्ड के छात्र ग्रेस चोई ने "मिंक" नामक एक 3 डी प्रिंटर के लिए एक प्रोटोटाइप बनाया है जो उपयोगकर्ताओं को किसी भी रंग को कल्पनाशील चुनने और फिर वास्तव में उस रंग में मेकअप प्रिंट करने देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- एक दिन के काम में सभी: चीन में, एक इंजीनियरिंग कंपनी ने एक दिन में 10 एक मंजिला घर बनाने के लिए 3 डी प्रिंटर का उपयोग किया। प्रिंटर, जो 33 फीट चौड़े और 22 फीट ऊंचे थे, ने दीवारों की परत को परत बनाने के लिए सीमेंट और निर्माण कचरे के मिश्रण का उपयोग किया।
और 4 डी प्रिंटिंग की क्षमता पर अधिक जानकारी के लिए इस वीडियो को देखें:
इस लेख को 4 डी प्रिंटिंग रिसर्च में स्ट्रैटिस और ऑटोडेस्क इंक की भागीदारी को प्रतिबिंबित करने के लिए अपडेट किया गया है।
