Výzkumníci našli způsob, jak udělat "3D tištěné dřevo": Výsledky jsou ohromující

Pokud jde o materiály, které budou použity pro výstavbu budoucích měst, myslíte si, že bychom mohli udělat mnohem lépe než dřevo. Konec konců, společnost vystudovala silnější kamenné stavby asi tři nebo čtyři tisíciletí nebo tak dříve. Ale z důvodů, od estetiky až po udržitelnost, se dřevo může vrátit.

Za prvé, zatímco nepřispívá přímo k problémům, jako je odlesňování, výroba betonu je chaotický proces, který způsobuje emise: smíchání 1 000 liber za kilogramy vede k přibližně 1 000 liber v odpovídajících emisích.. Je to také ošklivé.

Naštěstí skupina inženýrů pracujících na Columbia University vyvinula potenciální opravu pro oba problémy: „Digitální dřevo“, které lze vytvořit pomocí 3D tiskárny. Jejich výsledky jsou samy o sobě ohromující, ale jak ukazují poslední vydání 3D tisk a výroba aditiv, jejich novou metodou může být nakonec to nejzajímavější zjištění jejich výzkumu.

Proč vytvořit 3D vytištěné „Digitální dřevo“?

Autoři ve svém novém příspěvku popisují určitý druh učebnice, kterou mohou v podstatě označit za „photoshopové“ nové materiály, které jim dodají určité vizuální vlastnosti. Průlomem zde je, že se ukázalo, že je to možné i s „anizotropními“ materiály, jako je dřevo, které je obzvláště komplikované replikovat, protože obsahují různé fyzikální vlastnosti v závislosti na tom, kterým směrem se k nim přibližujete (například dřevo je silnější vůči zrnu)).

„Zatímco se tato práce zaměřovala na digitální reprodukovatelnost dřeva, stejný přístup lze aplikovat na mnoho dalších anizotropních materiálů,“ píšou vědci. „Tato studie navíc ukázala, že schopnost„ photoshop “3D struktur změnit barvu a potenciál pro použití vnitřních struktur na libovolně složité tvary.“

Vytvoření digitálního dřeva, které skutečně vypadá jako dřevo, nebylo snadné a vyžadovalo seznam prací. Za prvé, aby získali přesnou kopii vizuálních vlastností dřeva, vědci použili proces, který se nazývá destruktivní zobrazování, kde se dřevo rozpadalo na malé vzorky a fotografovalo. Tyto obrazy pak přenesly do 3D tiskárny, která je pomocí algoritmu ditheringu (dithering je zobrazovací technika, ve které jsou vedle sebe umístěny dva různě zbarvené pixely, aby vytvořily vzhled třetí barvy).)

Digitální dřevěné bloky pak byly vytištěny pomocí tiskárny Stratasys J750, která používá kovový váleček k vyhlazení nedokonalostí vytvořených 3D tiskem pomocí různých materiálů.

Je to zajímavá technika z mnoha důvodů, estetika stranou. Jedním z hlavních důvodů, proč 3D tisk nedokázal přinést „novou průmyslovou revoluci“, kterou předpovídali její dřívější uživatelé, je, že 3D tiskárna je stejně užitečná jako materiály, které do ní vložíte; a křehký, levný termoplast, který se nejčastěji používá v komerčním 3D tisku, není dostatečně robustní pro mnoho průmyslových použití. Vývoj, jako jsou 3D tiskárny, které mohou zpracovat kov, nebo techniky, které mohou vylepšit stávající 3D tiskové barvy, to může změnit.