Realiteit revolutioneren: 3D-print mijlpalen en 2018-innovaties

Toen George Orwell en Aldous Huxley een toekomst verbeeldden gedomineerd door "Big Brother" en "soma," konden ze de snelle opkomst van additieve manufacturing niet voorspellen. Vandaag transformeert 3D-printen industrieën, snoeit afval af, verlaagt kosten en maakt producten mogelijk die eens massive infrastructuur vereisten.

Wat is er tot nu toe gedaan?

3D-geprinte gebouwen

In 2015 printte het Chinese bedrijf WinSun twee volledschaal gebouwen door industriëel afval om te zetten in een nieuw bouwmateriaal. Met CAD-gecontroleerde extruders werden de muren gelegd in een holle, zigzag-patroon dat de structuur versterkte. Het proces verminderde bouwafval met 30-60%, verkorte bouwtijden met 50-70% en verlaagde arbeidskosten tot 80%.

Geprint voedsel

Wetenschappers hebben gecombineerd poederproteïnen, koolhydraten en suikers in een enkele "Meal Cube" met een 3D-printer. Het concept is gericht op het creëren van een duurzamer voedselssysteem door maaltijden efficiënt en economisch te produceren.

Een robotische prothese

Vier jaar geleden bouwde een Colorado high-schoolstudent een volledig functionele prothese arm en hand met alleen gratis online 3D-printers. Sindsdien heeft het veld zich ontwikkeld, met custom-fit prothesen met near-volledige functionaliteit. Een titanium-poeder-geprint kaakbot maakte bijvoorbeeld een patiënt in staat normaal te spreken binnen minuten na de operatie.

Andere recente wonderen omvatten 3D-geprinte vuurwapens, anatomische medische modellen en gezichtsprothesen.

Wat te verwachten voor 2018

Gecustomiseerde productiematerialen

Personalisatie is nu een kerncapaciteit van 3D-printen. Chirurgen gebruiken de technologie al om patiënt-specifieke botvervangingen te fabriceren, en onderzoekers experimenteren met grafene – een ultra-sterk, flexibel, transparant materiaal – wat potentieel voor next-generation devices demonstreert.

Markforged, een Boston-gebaseerd bedrijf, heeft Composite 3D-print gelanceerd, producerend tools en productieonderdelen met uitzonderlijke sterkte. Hun Metal X-systeem kan volledig functionele metalen componenten in onder 24 uur printen, wat zowel tijd als geld bespaart voor fabrikanten.

Nano-printen

Door deeltjes van slechts een paar atomen dik te printen, kan nano-printen elektronica herdefiniëren. Huidige prototypes worden getest voor hoog-capaciteit batterijen en verhoogde verwerkingskracht. In optica kunnen nano-sensoren – tot 100x kleiner dan conventionele componenten – telescoop- en microscoopgevoeligheid en -snelheid verhogen, volgens Nanowerk.com.

Slimme robotarmen

Belgische studenten ontwikkelen een robotarm die in staat is gebarentaal te interpreteren en te vertalen. Hoewel nog in vroege stadia, kan het prototype tekst omzetten in vingerspelling, wat een belovend hulpmiddel biedt voor de doven gemeenschap.

4D-printen

Opbouwend op 3D-printen introduceert 4D-printen materialen die na fabricatie aanpassen. Deze programmeerbare materie kan reageren op omgevings triggers – temperatuur, vochtigheid, of zelfs tijd – vorm en functie op verzoek transformerend.

Naarmate 3D-printen zich blijft ontwikkelen, belooft 2018 nog meer verbazingwekkende doorbraken te leveren. Blijf getuned om de volgende golf van innovatie te witnessen.