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Wissenschaftler haben einen 3D-Drucker erfunden, der mithilfe von Licht gloopy Flüssigkeiten in feste Objekte umwandelt.

Das Gerät, das nach der Star Trek- Maschine, die Dinge nach Bedarf herstellt, als „Replikator“ bezeichnet wird, kann Objekte erstellen , die glatter, biegsamer und komplexer sind als solche, die mit Standard-3D-Druckern hergestellt wurden.

Der Drucker, der von Forschern der University of California in Berkeley und des Lawrence Livermore National Laboratory entwickelt wurde, strahlt Lichtmuster auf ein rotierendes Fläschchen mit sirupartiger Flüssigkeit. Während die Flüssigkeit mit dem Licht reagiert, kristallisiert sie zu einem Feststoff und erzeugt in weniger als zwei Minuten ein Objekt.

Bisher hat der Drucker einen Replik-Kieferknochen, Spielzeugflugzeuge und Brücken sowie eine Miniaturversion von Rodins berühmter Skulptur The Thinker hergestellt . Es kann derzeit Objekte mit einem Durchmesser von bis zu 10 cm drucken, aber die Forscher denken größer.

„Ich denke, dies ist ein Weg, um Objekte noch mehr individuell anpassen zu können, egal ob es sich um Prothesen oder Laufschuhe handelt“, sagte Projektleiter Prof. Hayden Taylor.

Das Geheimnis der Technik besteht darin, Lichtmuster zu erzeugen, die die Flüssigkeit an den gewünschten Stellen verfestigen. Zunächst erstellen die Forscher ein 3D-Computermodell des Objekts, das ein Algorithmus dann in eine bewegte Sequenz von 2D-Bildern – im Wesentlichen einen Film – umwandelt, die das Objekt aus jedem Winkel zeigt.

Dieser Film wird dann auf ein spezielles Harz gestrahlt, das lichtempfindlich ist. Wenn sich das Harz dreht, werden die Punkte, die mehr Licht empfangen, fest. Sobald der Vorgang abgeschlossen ist, wird die verbleibende Flüssigkeit weggegossen, um die vollständig geformte Skulptur freizulegen.

Herkömmliche 3D-Drucker bauen Objekte schichtweise auf. Dies führt normalerweise zu einem gezackten Treppenstufeneffekt entlang der Kanten und erschwert auch die Erstellung flexibler Objekte, da sich biegsame Materialien während des Druckvorgangs verformen können. Der neue Drucker umgeht dieses Problem, indem er die gesamte Form auf einmal erstellt. Es ist auch in der Lage, schwierige Funktionen wie Überhänge und getrennte Teile zu bewältigen.

Zahnimplantate, Schmuck und Architekturmodelle sind nur einige mögliche Anwendungen für diese Technologie. „Dies ist der erste Fall, in dem wir nicht Schicht für Schicht benutzerdefinierte 3D-Teile erstellen müssen“, sagte Brett Kelly, Co-Erstautor des Papiers. „Es macht den 3D-Druck wirklich dreidimensional.“

Quelle :https://www.sciencefocus.com/news/star-trek-replicator-uses-light-to-create-3d-objects-in-minutes/


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