Star Trek-inspireret 3D-printer skaber objekter med UV-lys
Det ser flot ud, men den hurtige 3D-printer imponerer ikke dansk forsker.

Nu kommer revolutionen, der vil gøre det lynhurtigt at 3D-printe.

Den idé kunne man godt få, når man læser en ny populærvidenskabelig artikel fra MIT Technology Review, der beskriver et nyt studie af en teknologi indenfor 3D-print, som i løbet af sekunder til minutter kan lave figurer ved hjælp af plastik og lys.

Figurerne opstår ganske pludseligt, og derfor er den nye maskine blevet døbt 'The Replicator', inspireret af en maskine, der kan producere hele genstande på få sekunder i sci-fi-serien Star Trek

Men:

»Jeg har set noget lignende for flere år siden. Det her er der ikke meget nyt i. Men det er da en flot video,« siger David Bue Pedersen, der er seniorforsker ved DTU Mekanik, til Videnskab.dk. Du kan se videoen øverst i artiklen.

Teknologien er netop fremlagt i det videnskabelige tidsskrift Science Reports.

Forsker: Det er set før

Ifølge forskerne selv er der tale om en ny teknologi, hvor UV-lys bruges til at hærde plastik i en roterende beholder.

På den måde kan de i løbet af et halvt til to minutter lave små plastikfigurer.

David Bue Pedersen fortæller dog, at han så samme metode i 2016 fra ingen ringere end Disney Research. Derudover blev samme metode fremlagt af nogle af de samme forskere i 2017. Og han undrer sig over, at de tidligere studier ikke optræder under referencerne i det nye.

Teknikken, der er en roterende udgave af fotopolymerisation, kan hurtigt lave en figur af Auguste Rodins skulptur, Grubleren, men detaljerne mangler, fortæller David Bue Pedersen. (Foto: Indrasen Bhattacharya / Brett Kelly)

»Det virker lidt, som om de har sendt et professionelt kamerahold afsted for at puste en historie op, som ikke helt kan bære det. Men det er flotte billeder, og det virker åbenbart,« siger han.

At det virker, må vi også erkende på Videnskab.dk, da vi bringer historien.

Men David Bue Pedersen har højst sandsynligt set flere 3D-printere end de fleste, og derfor er det nye studie måske alligevel en meget god anledning til at snakke lidt om 3D-printernes fremgang.

LÆS OGSÅ: 3D-printer bygger Eiffeltårn på syv minutter

Forsker: 3D-printernes store problem er hastighed

Selvom David Bue Pedersen ikke er synderligt imponeret af de amerikanske forskere fra blandt andet University of California, Berkeley, samt fra Lawrence Livermore National Laboratory, vil han alligevel gerne fortælle, hvilke fordele og ulemper teknologien, der mundret kaldes fotopolymerisation, har.

»Den helt store problemstilling for 3D-print i dag er, at det går for langsomt med at producere i forhold til andre industrielle metoder. Den her måde at 3D-printe på er meget hurtig, fordi du arbejder på hele figuren samtidig. Men til gengæld er det svært at styre processen,« siger han.

Som man kan se på billederne af figurerne fra det nye studie, er de små figurer ikke helt klare i overfladen, og der er en generel mangel på detaljer, fortæller David Bue Pedersen.

LÆS OGSÅ: Nyt øre? 3D-printer skaber kunstige kropsdele

Hærdet plast og termoplast

Der findes to overordnede typer af plast i industrien, fortæller David Bue Pedersen.

  • Termoplast: Den slags plast, der bruges til masseproducerede emner, såsom legoklodser, stikkontakter og computermus. Den er flydende ved varme temperaturer og hård ved lave temperaturer.
  • Hærdeplast: Plast, der er flydende, indtil man tilføjer en hærdende komponent. Det bruges for eksempel i epoxy, kul- og glasfiber. Og altså også i 3D-print, i en form hvor hærdeprocessen er lysstyret.

    Denne type hærdeplast kendes blandt andet også fra tandlægen, hvor det kan bruges som udfyldning og hurtig hærder, når tandlægen lyser med et blåt uv-lys på plomben.

Forsker: Hurtigt, men sløret

Fotopolymerisation fungerer ved, at flydende plastik blandet med en hærdende væske ligger i en beholder. Den hærdende væske er dog endnu ikke aktiv, så plastikken forbliver flydende.

»Hærderen kan aktiveres med UV-lys, som gør hærderen reaktiv, og får plastikken omkring til at størkne. Ved at dreje væsken rundt og lyse et med et bestemt mønster kan man forme sin figur,« fortæller David Bue Pedersen.

Den nye proces går som sagt hurtigere end 3D-printere, der bygger deres figurer lag på lag, men den nye metode er til gengæld heller ikke så nøjagtig.

»Det skyldes, at plastikken flyder frit rundt under processen og ikke er fikseret ordentligt. Det giver et sløret resultat. Derudover hærder plastikken ikke kun der, hvor der lyses med UV-lys, men også lidt udenom, så det er ikke særlig præcist,« siger David Bue Pedersen, og fortsætter:

»Du kan desuden kun lave visse figurer, fordi nogle former vil komme til at 'skygge for sig selv'.«

LÆS OGSÅ: Forsker: Alle kommer til at have en 3D-printer i køkkenet i fremtiden

3d print teknologi MIT technology

Et fly lavet i den roterende 3D-printer. (Foto: Indrasen Bhattacharya / Brett Kelly)

Forsker: 3D-print er en evolution, ikke en revolution

Selvom det nye studie er slået stort op ifølge David Bue Pedersen, så sker der hele tiden en løbende udvikling indenfor 3D-print.

Han er dog ikke overbevist om, at det bliver mere effektivt at printe hele figurer ad gangen, sammenlignet med den mere anvendte ‘lag-på-lag’-metode.

David Bue Pedersen sværger i stedet til en anden metode, kaldet VAT fotopolymerisation, der også anvender UV-lys, men opbygger figuren i lag. Det er også den metode, hans forskergruppe arbejder med på DTU.

»Det er langt fra ligeså hurtigt, som den måde industrien for eksempel laver legoklodser på. Men du kan designe ting meget præcist - helt ned til få mikrometer (en milliontedel af en meter, red.). Derfor er det den førende teknik, når det kommer til at lave produkter, der er specialdesignet til forbrugeren; såsom øreapparater, tandpleje og smykker.«

Du kan se, hvordan VAT polymerisation fungerer i videoen herunder.
 

(Video: Formlabs)

LÆS OGSÅ: 3D-printer: Sådan kommer du i gang

LÆS OGSÅ: 3D-printer spytter fosterstamceller ud

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.



Det sker