हैम्बर्ग का नया कॉन्सर्ट हॉल पिछले साल देर से दुनिया भर के वास्तुशिल्प आलोचकों से प्रशंसा के लिए खोला गया। उड़ने वाली संरचना में कुछ 2, 000 सपाट और घुमावदार ग्लास पैनलों का एक अग्रभाग है, जिससे लहर के टूटने का आभास होता है। लेकिन यह परियोजना छह साल की देरी से थी और बजट पर सैकड़ों मिलियन यूरो का खर्च आता था, जिसमें से कुछ की वजह से कांच के पैनलों को मोड़ने के लिए प्राचीन, समय लेने वाली मोल्डिंग तकनीक का इस्तेमाल किया गया था।
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लेकिन क्या होगा अगर ग्लास पैनल को केवल 3 डी प्रिंटर से प्रिंट किया जा सकता है?
अब तक, यह बिल्कुल संभव नहीं था। सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली 3 डी प्रिंटिंग सामग्री पॉलिमर हैं, और छपाई धातु, सिरेमिक, कंक्रीट, दवा, यहां तक कि भोजन के लिए भी तकनीक मौजूद है। लेकिन कांच समीकरण से लगभग अनुपस्थित रहा है।
जर्मनी के कार्ल्स्रुहे इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ता बास्टियन रैप कहते हैं, "ग्लास मानव जाति द्वारा इस्तेमाल की जाने वाली सबसे पुरानी सामग्रियों में से एक है, और 21 वीं सदी की 3 डी प्रिंटिंग क्रांति को देखकर अब तक आश्चर्य हुआ है।"
रैप की टीम 3 डी प्रिंटिंग ग्लास के लिए एक नई तकनीक लेकर आई है, जो ऐसी कांच की वस्तुओं का उत्पादन कर सकती है जो मजबूत और पारदर्शी दोनों हों। तकनीक 3D प्रिंटिंग के पारंपरिक तरीके का उपयोग करती है जिसे स्टीरियोलिथोग्राफी कहा जाता है। स्टीरियोलिथोग्राफी में, प्रिंटर एक तरल का उपयोग करके परत द्वारा वस्तु की परत को बनाता है - पारंपरिक रूप से एक बहुलक - जो कि लेजर प्रकाश द्वारा छुआ जाने पर कठोर हो जाता है। रैप की टीम ने यह पता लगा लिया है कि तरल बहुलक में निलंबित चूर्ण का उपयोग करके ऐसा कैसे किया जा सकता है। एक बार जब वस्तु मुद्रित हो जाती है, तो इसे एक उच्च तापमान ओवन में रखा जाता है, जो बहुलक को जला देता है और कांच के कणों को फ़्यूज़ करता है, केवल कठोर ग्लास को पीछे छोड़ देता है।
मुद्रित ग्लास में उच्च तापीय आघात प्रतिरोध होता है, जैसा कि यहां दिखाया गया है, जब फ्यूज्ड सिलिका ग्लास 800 डिग्री सेल्सियस की लौ के संपर्क में आता है। (NeptunLab / किट) हालांकि रैप की तकनीक 3 डी प्रिंटिंग ग्लास का पहला उदाहरण नहीं है - एमआईटी शोधकर्ताओं ने दो साल पहले पिघले हुए ग्लास को बाहर निकालने के लिए एक विधि विकसित की, जबकि अन्य टीमों ने कम तापमान वाली तकनीक का उपयोग किया है जो एक कमजोर, बादल उत्पाद का उत्पादन करती है - यह प्रिंट करने वाला पहला है कम तापमान पर साफ गिलास। यह साधारण, ऑफ-द-शेल्फ शेल्फ स्टीरियोलिथोग्राफी प्रिंटर का लाभ उठाने वाला पहला है, जिसका अर्थ है कि इसका उपयोग बहुत विशेष उपकरण के बिना किया जा सकता है।
ग्लास में कई अद्वितीय गुण हैं जो इसे 3 डी मुद्रित सामग्री के रूप में वांछनीय बनाते हैं, रैप कहते हैं।
"लगभग कोई सामग्री नहीं है जिसे ऐसे उच्च तापमान के रूप में उजागर किया जा सकता है जैसे कि ग्लास को उजागर किया जा सकता है, " वे कहते हैं। "और लगभग कोई रसायन नहीं है जो कांच पर हमला कर सकता है, जबकि पॉलिमर को यूवी प्रकाश और कार्बनिक सॉल्वैंट्स द्वारा अपमानित किया जा सकता है।"
टीम ने इस तीन आयामी ग्लास प्रेट्ज़ेल को मुद्रित किया। (NeptunLab / किट) ग्लास में अन्य सामग्रियों द्वारा बेजोड़ पारदर्शिता भी है। लाइट लगभग स्पष्ट प्लास्टिक के माध्यम से भी नहीं गुजरती है, यही कारण है कि घरों में कांच की खिड़कियां होती हैं, उनके टूटने के बावजूद। उच्च गुणवत्ता वाले कैमरा लेंस हमेशा इस कारण से ग्लास होते हैं, रैप कहते हैं, जबकि स्मार्टफोन के लेंस आमतौर पर प्लास्टिक होते हैं।
"यह इस कारण है कि फोटो की गुणवत्ता आप एक स्मार्टफोन के साथ तुलना में कला स्मार्टफोन की एक स्थिति के साथ लेते हैं, हमेशा नीच होती है, " रैप कहते हैं।
नई तकनीक का उपयोग लगभग कुछ भी प्रिंट करने के लिए किया जा सकता है, रैप कहते हैं। इसका उपयोग छोटे, जटिल वस्तुओं जैसे गहने, लेंस या कंप्यूटर भागों, या बड़ी वस्तुओं जैसे खिड़कियों के लिए किया जा सकता है। केवल चर ही प्रिंटर है।
यहां फ्यूज्ड सिलिका ग्लास में मुद्रित महल के गेट की त्रि-आयामी संरचना है। (NeptunLab / किट) 3 डी प्रिंटिंग तकनीक में छोटे ग्लास मॉडल बनाने के गैर-मुद्रण के तरीकों पर फायदे हैं, इसमें रासायनिक नक़्क़ाशी की आवश्यकता नहीं है, जो खतरनाक हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का उपयोग करता है, और इसमें बंद कैविटी और चैनल हो सकते हैं, जो पारंपरिक ग्लास में संभव नहीं है -blowing। और यह संभावित रूप से कांच उत्पादन के गैर-मुद्रण तरीकों पर भी गति लाभ है।
उनके शोध के लिए, रैप की टीम ने एक प्रकार का एक सस्ती, अनमॉडिफाइड प्रिंटर का उपयोग किया, जिसे किसी भी घर के उत्साही द्वारा खरीदा जा सकता था।
"यह मशीनरी के संदर्भ में एक अच्छी तरह से स्थापित तकनीकी मंच है, और यह एक अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त और प्रसिद्ध सामग्री है, " रैप कहते हैं। "केवल एक चीज जो हमने बनाई थी वह बीच में पुल था।"
टीम का शोध इसी महीने नेचर पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।
Rapp ने तकनीक का व्यवसायीकरण करने के लिए एक कंपनी बनाई है। वह वर्ष के अंत तक बाजार पर पहला उत्पाद होने की उम्मीद करता है।
