در حال بارگذاری ...
در سال ۲۰۲۴، تیمی از محققان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و دانشگاه تگزاس در آستین (UT Austin) موفق شدند یک پرینتر سه بعدی کوچک تر از سکه بسازند که قابلیت تولید اشیاء میکروسکوپی با دقت بسیار بالا را دارد. این دستگاه که به آن “MIT Coin-Sized Infrared 3D Printer” گفته می شود، از تراشه فوتونیک سیلیکونی و فناوری نور مادون‌قرمز (Infrared)برای تابش نور بر روی رزین حساس به نور استفاده می کند. نتیجه، تولید اشیاء دقیق و پیچیده‌ای است که پیش تر فقط توسط دستگاه‌های بزرگ و پرهزینه ممکن بود.
این پرینتر نوآوری مهمی در زمینه مینیاتوری سازی تجهیزات تولید سه بعدی محسوب می شود و کاربردهای گسترده‌ای در پزشکی، مهندسی، صنایع نظامی و تحقیقات علمی دارد. ابعاد کوچک، سرعت بالا، دقت میکروسکوپی و طراحی بدون قطعات متحرک، از مهم ترین ویژگی‌های آن هستند که آن را از پرینترهای سه بعدی سنتی متمایز می کند.
یکی از ویژگی‌های برجسته این پرینتر، طراحی بدون قطعات متحرک است. در بیشتر پرینترهای سه بعدی سنتی، محورهای متحرک و موتورهای پیچیده برای جا‌به‌جایی رزین یا نور وجود دارد. این طراحی باعث افزایش وزن، هزینه و پیچیدگی نگهداری می شود.
در پرینتر MIT، تراشه فوتونیک تمام نور لازم برای تابش رزین را به صورت دیجیتال هدایت می کند. این یعنی هیچ موتور یا قطعه متحرک فیزیکی برای هدایت پرتو نور وجود ندارد. مزایای این طراحی عبارت‌اند از:
کاهش اندازه دستگاه به اندازه یک سکه.
افزایش دوام و کاهش احتمال خرابی مکانیکی.
امکان تولید دقیق‌تر اشیاء بدون خطای ناشی از حرکت مکانیکی.
این نو آوری باعث شده که این پرینتر به دستگاهی قابل حمل و کم مصرف تبدیل شود، در حالی که دقت آن با پرینترهای بزرگ صنعتی قابل مقایسه است.
استفاده از نور مادون قرمز در این پرینتر، امکان تابش یکنواخت و دقیق بر رزین حساس به نور را فراهم می کند. بر خلاف پرینترهای لیزری که نور مرئی استفاده می کنند، مادون قرمز مزایای زیر را دارد:
نفوذ بیشتر در مواد: نور IR می‌تواند به عمق رزین نفوذ کند و لایه‌های متراکم‌تر بسازد.
کاهش گرمای محیطی: این نور کمتر باعث گرم شدن رزین و تغییر خواص شیمیایی آن می شود.
دقت میکروسکوپی: تابش دقیق با کنترل دیجیتال باعث ایجاد جزئیات بسیار ریز در اشیاء می شود.
به عبارت دیگر، ترکیب تراشه فوتونیک و نور مادون قرمز، تولید سریع و دقیق اشیاء پیچیده را در اندازه میکروسکوپی ممکن می سازد.
این پرینتر به قدری کوچک است که در کف دست جای می‌گیرد و می توان آن را به راحتی جابجا کرد. این ویژگی کاربردهای متنوعی دارد:
استفاده در آزمایشگاه‌های کوچک و محیط‌های محدود.
امکان به کارگیری در میدان‌های صنعتی یا نظامی بدون نیاز به تجهیزات جانبی بزرگ.
حمل آسان توسط دانشجویان، محققان یا مهندسان برای پروژه‌های میدانی.
ابعاد کوچک همچنین باعث کاهش مصرف انرژی و نیاز به فضای کاری بزرگ می شود، که مزیت مهمی برای محیط‌های آموزشی و پژوهشی است.
با بهره‌گیری از تراشه فوتونیک و نور مادون‌قرمز، این پرینتر قادر است اشیاء میکروسکوپی را در مدت زمان کوتاه تولید کند. در حالی که پرینترهای سنتی برای تولید یک قطعه کوچک ممکن است ساعت‌ها زمان لازم داشته باشند، این دستگاه با کاهش حرکت مکانیکی و تابش دیجیتال نور، سرعت تولید را به شدت افزایش می دهد.
این ویژگی در صنایع زیر اهمیت ویژه دارد:
پزشکی: تولید سریع نمونه‌های پروتزی یا ابزارهای جراحی.
مهندسی و طراحی صنعتی: نمونه سازی سریع قطعات پیچیده.
تحقیقات علمی: تولید مدل‌های آزمایشی در کوتاه ترین زمان ممکن.
یکی از نقاط قوت اصلی این پرینتر، قابلیت تولید جزئیات میکروسکوپی است. دقت بالا در تولید قطعات کوچک، برای کاربردهای پزشکی و مهندسی بسیار حیاتی است:
مدل‌های آناتومیکی با جزئیات دقیق برای آموزش و جراحی.
قطعات پیچیده صنعتی که پیش‌تر فقط با ماشین‌آلات بزرگ قابل تولید بودند.
نمونه‌های تحقیقاتی با ابعاد دقیق برای مطالعات علمی و فناوری نانو.
اگر به دنبال پرینترهای 3بعدی مقرون به صرفه تر هستید، پیشنهاد می کنیم نگاهی به مقاله‌ی [ارزان‌ترین پرینترهای سه‌بعدی 2025] بیندازید.
پزشکی
این پرینتر در پزشکی می‌تواند برای تولید:
قطعات پروتزی با اندازه دقیق برای بیماران.
ابزارهای جراحی میکروسکوپی برای عمل‌های تخصصی.
مدل‌های آموزشی و شبیه‌سازی آناتومی انسان.
مهندسی و طراحی صنعتی
در مهندسی، کاربردهای متنوعی دارد:
تولید نمونه‌های اولیه با جزئیات بالا قبل از تولید انبوه.
ساخت قطعات مکانیکی کوچک و دقیق برای صنایع هوافضا و روباتیک.
امکان تست و بهینه‌سازی سریع طراحی‌ها با هزینه کمتر.
صنایع نظامی
در صنایع دفاع، مزیت‌های خاصی دارد:
تولید قطعات یدکی کوچک در میدان عملیات.
ساخت ابزارهای دقیق و سبک بدون نیاز به تجهیزات سنگین.
امکان حمل آسان و استفاده فوری در شرایط اضطراری.
تحقیقات علمی
برای محققان، این پرینتر ابزاری برای خلق مدل‌های آزمایشی میکروسکوپی است:
تولید ساختارهای نانو و میکرو برای آزمایش‌های مواد و فیزیک.
ایجاد نمونه‌های علمی با دقت بالا برای پژوهش‌های دانشگاهی.
استفاده در آزمایشگاه‌های کوچک با بودجه محدود.
برای مقایسه با فناوری‌های صنعتی و حرفه‌ای، مطالعه مقاله‌ی [پرینترهای سه‌بعدی اچ‌پی (HP)] توصیه می‌شود.
کاهش هزینه‌ها: نیازی به تجهیزات بزرگ و پرهزینه نیست.
افزایش دقت: تولید اشیاء میکروسکوپی با جزئیات بالا.
قابلیت حمل آسان: استفاده در مکان‌های مختلف بدون نیاز به فضای زیاد.
سرعت تولید بالا: زمان کمتر برای نمونه‌سازی و تولید قطعات.
کاهش مصرف انرژی: تراشه فوتونیک کم مصرف است و نیاز به موتورهای پر قدرت ندارد.
با وجود تمام مزایا، برخی محدودیت‌ها وجود دارد:
محدودیت اندازه: تولید قطعات بزرگ ممکن نیست.
نیاز به رزین های خاص: رزین حساس به نور مادون قرمز لازم است.
هزینه اولیه خرید: قیمت تراشه و فناوری مادون قرمز ممکن است بالا باشد.
تخصص لازم برای استفاده: اپراتور باید با رزین‌ها و نرم افزار تراشه آشنا باشد.
پرینتر سه‌بعدی اندازهٔ سکه MIT، با فناوری مادون قرمز و طراحی بدون قطعات متحرک، انقلاب کوچکی در تولید سه بعدی ایجاد کرده است. قابلیت حمل آسان، سرعت بالا، دقت میکروسکوپی و کاربرد در صنایع پزشکی، مهندسی و نظامی، این پرینتر را به گزینه‌ای بسیار جذاب تبدیل کرده است. جالب است بدانید که همین فناوری‌های نوآورانه می‌توانند زمینه‌ساز فرصت‌های اقتصادی تازه باشند؛ برای آشنایی بیشتر پیشنهاد می‌کنیم مقاله‌ی کسب درآمد با پرینتر 3 بعدی را مطالعه کنید.
با وجود محدودیت‌ها مانند نیاز به رزین خاص و اندازه محدود، این فناوری نوظهور نشان می دهد که پرینترهای کوچک و دقیق، آینده تولید صنعتی و تحقیقاتی هستند و امکان دسترسی آسان به تولید اشیاء پیچیده را برای محققان، مهندسان و صنایع مختلف فراهم می کنند.
می توانید در بخش کامنت‌ها با ما در ارتباط باشید یا از طریق شماره 07136474444 با کارشناسان گروه راژمان تماس بگیرید. تیم راژمان با بیش از سه دهه تجربه در شیراز و جنوب کشور، آماده ارائه راهنمایی تخصصی، نکات نگهداری و مشاوره فنی به شماست. اگر پرینتر یا اسکنری دارید که دچار مشکل شده است، می‌توانید از طریق بخش خدمات راژمان مشاوره دریافت کنید و در صورت نیاز، دستگاه خود را به دفتر ما بیاورید یا از طریق پیک ارسال کنید تا تیم تخصصی ما مشکل آن را برطرف کند.
ویرایش شهریور 1404
N.E
l.dhg
