چاپگرهای سه بعدی این اجازه را می‌دهند که تقریبا هر چیز قابل تصوری، از اسباب بازی گرفته تا ساختمان و بخش‌های مختلف بدن را چاپ کنید.
چاپگرهای معمولی با قرار دادن جوهر (یا تونر) روی کاغذ کار می‌کنند. اما چاپگرهای سه بعدی اینگونه نیستند. آنها با جوهری از جنس پلاستیک، فلز، سرامیک و دیگر مواد، از جمله مواد غذایی کار می‌کنند. چاپگرهای سه بعدی این "جوهر" را به شکل یک لایه نازک، از پایین به بالا قرار می‌دهند و در نهایت یک جسم جامد ظاهر می‌شود. چاپ سه بعدی تکنولوژی هیجان انگیزی است که طوفانی را در جهان ایجاد کرده است.
اگرچه هنوز هیچ دستگاهی نمی‌تواند تمام این کارها را انجام دهد، اما چاپگرهای سه بعدی به این هدف بسیار نزدیک شده‌اند. مهندسان تاکنون توانسته‌اند هر چیزی که در بالا ذکر شد را چاپ کنند به غیر از خانه.
شما همچنین می‌توانید یک کپی از سر خود را چاپ کنید و اگر چاپگر شما به اندازه کافی بزرگ باشد، می‌تواند یک بدن، یک ماشین یا حتی یک خانه جدید را چاپ کند.
تصور کنید که یک چاپگر سه بعدی به کامپیوتر شما متصل شده است و می‌تواند هر کاری را انجام دهد. آیا از مسواکتان خسته شده‌اید؟ مشکلی نیست می‌توانید یک مسواک جدید را چاپ کنید. به یک لباس جدید یا کفش جدید نیاز دارید؟ فقط سبک و اندازه آن را انتخاب کنید و سپس آن را چاپ کنید.
ظهور یک تکنولوژی جدید
تا همین اواخر، چاپگرهای سه بعدی بسیار گران قیمت بودند و فقط شرکت‌های بزرگ می‌توانستند از آنها استفاده کنند. اما از سال 2013 هزینه آنها به طرز چشمگیری کاهش یافته است و امروزه شما می‌توانید یک چاپگر 3 بعدی را به قیمت 300 دلار خریداری کنید. این تکنولوژی به شما این امکان را می‌دهد که هر چیزی را به صورت سه بعدی در خانه خود چاپ کنید، بدون اینکه نیاز به خرید آن از فروشگاه یا سفارش آن از یک کارخانه داشته باشید. البته این به معنای داشتن "پتانسیل" این کار است.
همه چاپگرهای سه بعدی یکسان نیستند و مسلمأ مدل‌های ارزان قیمت نمی‌توانند اشیاء با کیفیت بالایی را تولید کنند. آنها ممکن است چندان دقیق نباشد و با مواد ارزانتری مانند پلاستیک (و گاهی مواد غذایی) کار می‌کنند. چاپگرهای گرانقیمت ممکن است به عنوان جوهر از فلزات یا پودر سرامیک استفاده کنند.
جنیفر لوئیس می‌گوید برخی از آنها حتی قابل اعتماد هم نیستند. لوئیس یک مهندس در دانشگاه هاروارد است و انواع جدیدتری از مواد را تولید کرده است که می‌توانند به عنوان جوهر چاپگرهای سه بعدی استفاده شوند.
حتی کیفیت چاپگرهای ارزان نیز ممکن است تغییر کند. لوئیس اشاره می‌کند که چاپ سه بعدی هنوز در آغاز راه است. این فناوری به زودی رشد و پیشرفت خواهد کرد، همانطور که رایانه‌های شخصی نیز 40 سال پیش ساخته شده و امروزه بسیار گسترش یافته‌اند. حتی کیفیت چاپگرهای ارزان نیز ممکن است تغییر کند. لوئیس اشاره می‌کند که چاپ سه بعدی هنوز در آغاز راه است. این فناوری به زودی رشد و پیشرفت خواهد کرد، همانطور که رایانه‌های شخصی نیز 40 سال پیش ساخته شده و امروزه بسیار گسترش یافته‌اند.
لوئیس می‌گوید: "هنگامی که رایانه‌های رومیزی برای اولین بار به بازار آمدند، کارایی زیادی نداشتند." اما در حال حاضر، یک رایانه رومیزی ارزان قیمت می‌تواند همانقدر قدرتمند باشد که اولین سوپر کامپیوترها بودند.
یک فرد با هر ایده‌ای می‌تواند به راحتی با استفاده از یک نرم افزار کامپیوتری یک کپی دیجیتالی از یک شیء را با یک چاپگر 3 بعدی چاپ کند. این روند نسبتا آسان است. به همین دلیل چاپ 3 بعدی می‌تواند دنیای تولید را تا چند سال آینده تغییر دهد.
در حال حاضر، افراد خلاقی که در سراسر جهان به عنوان "پیشگامان" این تکنولوژی شناخته می‌شوند جوامع مجازی چاپ سه بعدی را شکل داده‌اند. آنها ایده‌های طراحی را بر روی اینترنت به اشتراک می‌گذارند.
مجلات و مقالات اخیر چاپ 3 بعدی را "انقلاب صنعتی بعدی" نامیدند. همانند انقلاب صنعتی اولیه که در اواسط دهه 1700 آغاز شد، این انقلاب مدرن می‌تواند منجر به تغییرات بزرگی در چگونگی انجام امور شود.
همه چاپگرهای سه بعدی یکسان نیستند و مسلمأ مدل‌های ارزان قیمت نمی‌توانند اشیاء با کیفیت بالایی را تولید کنند. آنها ممکن است چندان دقیق نباشد و با مواد ارزانتری مانند پلاستیک (و گاهی مواد غذایی) کار می‌کنند. چاپگرهای گرانقیمت ممکن است به عنوان جوهر از فلزات یا پودر سرامیک استفاده کنند.
جنیفر لوئیس می‌گوید برخی از آنها حتی قابل اعتماد هم نیستند. لوئیس یک مهندس در دانشگاه هاروارد است و انواع جدیدتری از مواد را تولید کرده است که می‌توانند به عنوان جوهر چاپگرهای سه بعدی استفاده شوند.
حتی کیفیت چاپگرهای ارزان نیز ممکن است تغییر کند. لوئیس اشاره می‌کند که چاپ سه بعدی هنوز در آغاز راه است. این فناوری به زودی رشد و پیشرفت خواهد کرد، همانطور که رایانه‌های شخصی نیز 40 سال پیش ساخته شده و امروزه بسیار گسترش یافته‌اند. حتی کیفیت چاپگرهای ارزان نیز ممکن است تغییر کند. لوئیس اشاره می‌کند که چاپ سه بعدی هنوز در آغاز راه است. این فناوری به زودی رشد و پیشرفت خواهد کرد، همانطور که رایانه‌های شخصی نیز 40 سال پیش ساخته شده و امروزه بسیار گسترش یافته‌اند.
لوئیس می‌گوید: "هنگامی که رایانه‌های رومیزی برای اولین بار به بازار آمدند، کارایی زیادی نداشتند." اما در حال حاضر، یک رایانه رومیزی ارزان قیمت می‌تواند همانقدر قدرتمند باشد که اولین سوپر کامپیوترها بودند.
یک فرد با هر ایده‌ای می‌تواند به راحتی با استفاده از یک نرم افزار کامپیوتری یک کپی دیجیتالی از یک شیء را با یک چاپگر 3 بعدی چاپ کند. این روند نسبتا آسان است. به همین دلیل چاپ 3 بعدی می‌تواند دنیای تولید را تا چند سال آینده تغییر دهد.
در حال حاضر، افراد خلاقی که در سراسر جهان به عنوان "پیشگامان" این تکنولوژی شناخته می‌شوند جوامع مجازی چاپ سه بعدی را شکل داده‌اند. آنها ایده‌های طراحی را بر روی اینترنت به اشتراک می‌گذارند.
مجلات و مقالات اخیر چاپ 3 بعدی را "انقلاب صنعتی بعدی" نامیدند. همانند انقلاب صنعتی اولیه که در اواسط دهه 1700 آغاز شد، این انقلاب مدرن می‌تواند منجر به تغییرات بزرگی در چگونگی انجام امور شود.
بیشتر بخوانید:«پرینت سه بعدی چیست؟»
چگونگی عملکرد چاپگر سه بعدی
برای درک اینکه چاپگرهای سه بعدی چگونه کار می‌کنند، تصور کنید که می‌خواهید از خاک رس یک کوزه بسازید، شما کوزه را از پایین شروع به شکل دادن و ساختن می‌کنید تا به بالا و انتها برسد. چاپگرهای سه بعدی نیز از همین روش استفاده می‌کنند. به غیر از دستگاه چاپ، شخص به یک نرم افزار کامپیوتری برای توصیف چیزی که می‌خواهد چاپگر برایش چاپ کند، نیاز دارد.
این طرح شامل اندازه و شکل (و گاهی اوقات رنگ) شی است. در مرحله بعد، یک برنامه کامپیوتری به صورت دیجیتالی بخش‌های "برش خوردن" شی که در آن فایل توضیح داده شده است را به لایه‌های مجزایی تقسیم می‌کند. سپس آن اطلاعات را به چاپگر می‌دهد و چاپگر هر یک از لایه‌ها را یک به یک چاپ می‌کند. چاپگر یک نازل کوچک دارد که به جلو و عقب و به سمت و بالا و پایین حرکت می‌کند و یک لایه نازک از مواد مایع گرم را ایجاد می‌کند که پس از سرد شدن سخت می‌شود.
ساده‌ترین جوهرهای چاپگرهای سه بعدی شامل پلاستیک‌هایی هستند که هنگام گرم شدن به شکل مایع در می‌آیند، اما هنگام سرد شدن سخت می‌شوند. چاپگرهای پیچیده‌تر از پودر فلزات یا سرامیک استفاده می‌کنند که می‌توانند در طی فرایندی حرارت داده شوند و با هم ترکیب شوند. بعضی از دانشمندان حتی سعی دارند که جوهرهای بیولوژیکی حاوی سلول را ایجاد کنند. این جوهر می‌تواند برای چاپ بافت‌های زنده مورد استفاده قرار گیرد.
چاپ سه بعدی می‌تواند سرگرم کننده باشد. محققان دانشگاه کورنل با استفاده از جوهرهای خوراکی توانستند غذاهای کوچکی را چاپ کنند. به عنوان مثال، آنها با استفاده از جوهر ساخته شده از گل سرخ و پنیر، شاتل‌های فضایی مینیاتوری و پرطرفداری را چاپ کرده‌اند. آنها همچنین کلوچه‌هایی را با چاپگر سه بعدی چاپ کردند.
به احتمال زیاد، چاپ 3 بعدی باعث خواهد شد که ما به ساخت چیزهای زیادی از جمله سلاح فکر کنیم. کودی ویلسون، دانشجوی حقوق در دانشگاه تگزاس، چاپ سه بعدی را برای ساخت بخش مهمی از تفنگ‌های نیمه اتوماتیک استفاده کرده است. سپس ویلسون طرح‌های خود را در اینترنت به اشتراک گذاشت و بیش از 10،000 نفر آنها را دانلود کردند. پروژه ویلسون نشان می‌دهد که ممکن است هر شخصی بتواند یک سلاح را در خانه‌اش چاپ کند. برخی از مردم نگرانند که این تکنولوژی می‌تواند اسلحه را به دست جنایتکاران برساند. بنابراین می‌بینیم که چگونه چاپ سه بعدی نیز بحث برانگیز خواهد شد.
این طرح شامل اندازه و شکل (و گاهی اوقات رنگ) شی است. در مرحله بعد، یک برنامه کامپیوتری به صورت دیجیتالی بخش‌های "برش خوردن" شی که در آن فایل توضیح داده شده است را به لایه‌های مجزایی تقسیم می‌کند. سپس آن اطلاعات را به چاپگر می‌دهد و چاپگر هر یک از لایه‌ها را یک به یک چاپ می‌کند. چاپگر یک نازل کوچک دارد که به جلو و عقب و به سمت و بالا و پایین حرکت می‌کند و یک لایه نازک از مواد مایع گرم را ایجاد می‌کند که پس از سرد شدن سخت می‌شود.
ساده‌ترین جوهرهای چاپگرهای سه بعدی شامل پلاستیک‌هایی هستند که هنگام گرم شدن به شکل مایع در می‌آیند، اما هنگام سرد شدن سخت می‌شوند. چاپگرهای پیچیده‌تر از پودر فلزات یا سرامیک استفاده می‌کنند که می‌توانند در طی فرایندی حرارت داده شوند و با هم ترکیب شوند. بعضی از دانشمندان حتی سعی دارند که جوهرهای بیولوژیکی حاوی سلول را ایجاد کنند. این جوهر می‌تواند برای چاپ بافت‌های زنده مورد استفاده قرار گیرد.
چاپ سه بعدی می‌تواند سرگرم کننده باشد. محققان دانشگاه کورنل با استفاده از جوهرهای خوراکی توانستند غذاهای کوچکی را چاپ کنند. به عنوان مثال، آنها با استفاده از جوهر ساخته شده از گل سرخ و پنیر، شاتل‌های فضایی مینیاتوری و پرطرفداری را چاپ کرده‌اند. آنها همچنین کلوچه‌هایی را با چاپگر سه بعدی چاپ کردند.
به احتمال زیاد، چاپ 3 بعدی باعث خواهد شد که ما به ساخت چیزهای زیادی از جمله سلاح فکر کنیم. کودی ویلسون، دانشجوی حقوق در دانشگاه تگزاس، چاپ سه بعدی را برای ساخت بخش مهمی از تفنگ‌های نیمه اتوماتیک استفاده کرده است. سپس ویلسون طرح‌های خود را در اینترنت به اشتراک گذاشت و بیش از 10،000 نفر آنها را دانلود کردند. پروژه ویلسون نشان می‌دهد که ممکن است هر شخصی بتواند یک سلاح را در خانه‌اش چاپ کند. برخی از مردم نگرانند که این تکنولوژی می‌تواند اسلحه را به دست جنایتکاران برساند. بنابراین می‌بینیم که چگونه چاپ سه بعدی نیز بحث برانگیز خواهد شد.
برگرفته از سایت نیو ساینس فور استیودنتس
