Дослідники знайшли спосіб зробити "3D друковану деревину": результати приголомшливі

Що стосується матеріалів, які будуть використовуватися для побудови майбутніх міст, ви думаєте, що ми могли б зробити набагато краще, ніж дерево. Зрештою, суспільство перейшло до сильних кам'яних споруджень близько трьох-чотирьох тисяч років тому. Але з причин, що варіюються від естетики до стійкості, деревина може збиратися повернутися.

З одного боку, в той час, як це не сприяє як безпосередньо до проблем люблять deforestation, укладення бетону є брудний, емісія-важкий процес: Змішуючи 1.000 так фунтів речовини призводить до приблизно 1.000 фунтів у відповідних емісії, також, згідно з однією галуззю звіт. Це також потворно.

На щастя, група інженерів, що працюють в Колумбійському університеті, розробили потенційну фіксацію обох проблем: «цифрове дерево», яке можна створити за допомогою 3D-принтера. Їх результати приголомшують самі по собі, але, як вони викладають останнє видання 3D друк та адитивне виробництво, їхній новий метод може бути, в кінцевому рахунку, найбільш цікавим знахідкою в їх дослідженні.

Чому 3D-друкована «цифрова деревина»?

У своїй новій статті автори описують певний ролик, який, за їхніми словами, може, по суті, «фотошоп» нових матеріалів, щоб надати їм певні візуальні властивості. Прорив тут полягає в тому, що вони показали, що це можливо навіть з «анізотропними» матеріалами, такими як дерево, які особливо складні для реплікації, оскільки вони містять різні фізичні властивості в залежності від того, з якого напрямку ви їх наближаєте (дерево, наприклад, сильніше проти зерна)).

«Хоча ця робота зосереджена на цифровій відтворюваності деревини, той самий підхід можна застосувати до багатьох інших анізотропних матеріалів», - пишуть дослідники. "Більш того, це дослідження показало здатність" фотошоп "3D-структури змінити колір разом з потенціалом для застосування внутрішніх структур до довільно складних форм."

Створення цифрового дерева, яке насправді виглядає як дерево, не було легким подвигом, і вимагало переліку методів прання. По-перше, щоб отримати точну копію візуальних властивостей деревини, дослідники використовували процес, званий деструктивним зображенням, де деревина була розбита на дрібні зразки і сфотографована. Потім вони подавали ці зображення на 3D-принтер, який перетворював їх у готові до друку 3D чорнила, використовуючи алгоритм згладжування (дизеринг - це метод візуалізації, де два пікселі різного кольору розміщуються поруч один з одним, щоб створити вигляд третього кольору.)

Цифрові дерев'яні блоки потім друкували з використанням принтера Stratasys J750, який використовує металевий валик для згладжування недоліків, створених за допомогою 3D-друку з використанням різних матеріалів.

Це цікава техніка з ряду причин, осторонь естетики. Однією з головних причин, чому 3D-друк не спромоглася привести до «нової промислової революції», яку передбачали її перші користувачі, є те, що 3D-принтер корисний лише тим матеріалам, які ви вклали в нього; Невибагливий дешевий термопласт, який найчастіше використовується в комерційному 3D-друку, не є достатньо надійним для багатьох промислових застосувань. Такі зміни, як 3D-принтери, які можуть обробляти метал, або методи, які можуть покращувати існуючі 3D друкарські фарби, можуть змінити це.