Jak przejść od swojego pierwszego wydruku modelu Hello Kitty czy Vadera do tworzenia własnych przełomowych eksperymentów laboratoryjnych? Udało się to Centrum Inżynierii Fotonicznej Uniwersytetu Cranfield przy pomocy Ultimakera 2 +gdzie osiągnięte wyniki badań będą oddziaływać na takie dziedziny jak medycyna czy badania przestrzeni kosmicznej a to wszystko za ułamek kosztów w odniesieniu do poprzedniej metody modelowania.
Zespój zajmuje się mikrofluidystyką. Jest to gałąź techniki, która polega na przenoszeniu bardzo małych próbek płynów, często o wielkości pojedynczej kropli wody, do przeanalizowania jej zawartości. Metodę tę znajdziemy w diagnostyce medycznej, badaniu DNA a nawet badaniach w kosmosie- wszędzie tam gdzie jest to bardziej skuteczne bądź gdzie możliwa do przebadania próbka jest bardzo niewielkich rozmiarów.
W 2014 roku dr Matthew Partridge, pracownik naukowy z Uniwersytetu Cranfield , przekonał departament do zakupy pierwszej drukarki 3D. Zauważył, że ma to duży potencjał, umożliwia dużo tańsze projektowanie niezależnie od tego jaki model wybrał.
Jak wyjaśnia Matthew: „Podczas opracowywania mikrofluidików, często pojawia się potrzeba zmiany kanałów w urządzeniu co nie jest tanim procesem”
Oprócz zmniejszenia kosztów związanych z produkcją, druk 3D pomógł zespołowi tworzyć zdecydowanie lepsze i bardziej precyzyjne projekty. Wcześniej płacili zarówno za obróbkę jak i za materiały takie jak aluminium czy stal. Jak tłumaczył Matthew „Gdy otrzymywaliśmy model, który prawie działał musieliśmy zatrzymać produkcję ponieważ to generowało niepotrzebne koszty”. Patrząc na koszt materiałów i robociznę, technologia FDM sprawdza się rewelacyjnie. Projekty mogą być drukowane do momentu osiągnięcia perfekcji.”
„Posiadanie drukarki 3D to trochę jak posiadanie technika będącego w ciągłej gotowości, który nocuje w pracy, rzadko narzeka i tylko od czasu do czasu lubi być naoliwiony. To tyle z jego wymogów.”
Konstrukcja mikroskopowa
Urządzenia mikrofluidyczne przenoszą ciekłe próbki przez cienkie kanały – około kilkuset mikronów lub jeszcze mniejszej średnicy – aby przejść przez czujniki. Do opracowania nowego urządzenia, uczniowie zaczynają od przekształcenia swoich pomysłów w model 3D dzięki oprogramowaniu Sketchup.
Po wydruku przybliżonej wersji należy zobaczyć jakość wydruku oraz czy wszystkie części dobrze do siebie przylegają, następnie dodawane są inne szczegółowe elementy, które testowane są rzez projektanta krok po kroku zanim będzie pewny że urządzenie jest gotowe.
A gdy projekt jest sprawdzony i udoskonalony? Wystarczy wydrukować tyle produktów końcowych ile potrzeba!
Jeżeli ktokolwiek ma ochotę przeprowadzić samodzielne testy można pobrać projekt.
Uzyskane wyniki
Matthew i jego zespół opublikowali swoje badania w artykule „Fabrication and optimisation of a fused filament 3D-printed microfluidic platform”.Kiedy po raz pierwszy przedstawili wyniki podczas konferencji, reakcja wielu innych badaczy była następująca : „Przecież tak się nie da, o czym Ty mówisz?” Dopiero po przedstawieniu wyników i udostępnieniem modeli inne grupy badaczy także wprowadzili druk 3D do swojej pracy.
Ultimaker 2+ okazał się doskonałym narzędziem nie tylko do tworzenia mikrofluidów ale także narzędziem laboratoryjnym – drukowano na nim różnego rodzaju uchwyty i mocowania, tworzono wizualizacje.
„Jeszcze nie trafiliśmy na sprzęt, który tak ułatwia pracę i którego można używać w sposób tak elastyczny. To doskonałe narzędzie dla naukowców. Dziś prowadzimy także jednodniowe kursy z drukowania 3D dla badaczy w Londynie, gdzie przedstawiamy liczne korzyści jakie daje nam ta technologia”
based on Ultimaker
Musisz być Zalogowany aby napisać komentarz.