تغيرت النظرة السابقة إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد من أنها مجرد تقنية مستقبلية لطباعة أي شيء عند الطلب، وأصبحت نقلة تقنية مبهرة تُمكن الشركات والأشخاص العاديين من استخدام أنظمتها لإنشاء كل ما يخطر على البال من أجنة إلى أغذية وحتى المنازل، بحسب ما جاء في تقرير نشرته “ديلي ميل” البريطانية.
تستخدم الأنظمة تصميمًا حاسوبيًا لإنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد من خلال وضع طبقات من المواد على بعضها البعض.
وشهدت البدايات الأولى للطابعات ثلاثية الأبعاد – أول جهاز صدر في عام 1981 – أشخاصًا يصنعون تماثيل صغيرة ونماذج لصنع منتجات أخرى.
لكن سرعان ما أحدثت الطابعات ثلاثية الأبعاد ثورة في صناعة الرعاية الصحية من خلال السماح للمهنيين الطبيين بطباعة القلوب والجلد وحتى الأذنين في غضون ساعات – مما يلغي الحاجة إلى المتبرعين بالأعضاء.
بل من الطريف أن بعض الشركات تقوم بإنشاء نسخ طبق الأصل من الأجنة باستخدام الصور، التي تم التقاطها أثناء الموجات فوق الصوتية، بما يسمح للآباء الجدد بحمل نسخ تحاكي أطفالهم قبل الولادة.
وامتدت الابتكارات إلى عالم صناعة الغذاء وبناء المنازل، يُمكن للباحثين طباعة اللحوم دون قتل الحيوانات ويمكن بناء المنازل في أيام بدلاً من سنوات.
الطباعة ثلاثية الأبعاد، والمعروفة أيضًا باسم التصنيع الإضافي، هي عملية تسمح ببناء كائنات ثلاثية الأبعاد طبقة تلو الأخرى باستخدام تصميم تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر. ويتم تطوير المواد المحددة إلى أحبار تضعها الطابعة فوق بعضها البعض لصنع المنتج النهائي الذي يعتمد على نموذج الكمبيوتر الذي يختاره المستخدم.
وُلدت هذه التقنية في الثمانينيات لكنها أصبحت شائعة خلال السنوات القليلة الماضية بسبب سهولة الوصول إلى الطابعات.
نماذج للأطفال قبل الولادة
يمكن للوالدين الجدد حاليًا الحصول على نموذج بلاستيكي مطبوع ثلاثي الأبعاد لطفلهم الذي لم يولد بعد، بناء على مجموعة من صور الموجات فوق الصوتية بما يساعد على بناء عرض ثلاثي الأبعاد للجنين وإعادة إنشاء ميزاته بتفاصيل مذهلة. وتعد أحد المزايا الإيجابية لهذا الابتكار هي توفير الفرصة لاكتشاف أي علامات على تشوهات جسدية في مرحلة مبكرة للغاية. ومن الجوانب الإنسانية أيضًا أن أي زوجين من أصحاب الهمم يمكنهما “رؤية” طفلهما، الذي لم يولد بعد، عندما لا يستطيعان تقدير صور الموجات فوق الصوتية التقليدية.
كما نقوم الشركة اليابانية Fasotec 3-D بطباعة الأجنة ثلاثية الأبعاد كأدوات تعليمية وللتطبيقات الطبية في مجال علم التشريح البشري.
شرائح سمك ومواد غذائية أخرى
يعمل العلماء في جميع أنحاء العالم على تطوير أغذية أكثر استدامة باستخدام قوى الطابعات ثلاثية الأبعاد. كشفت شركة أغذية النقاب عن أول شريحة سمك مطبوعة ثلاثية الأبعاد في العالم في أبريل، مشيرة إلى أن الهامور جاهز للطهي بمجرد اكتماله. تم استخدام خلايا أسماك الهامور لصنع حبر الطباعة ويزعم فريق الباحثين أن المنتج النهائي له نفس المذاق والملمس مثل سمك الهامور الحقيقي.
وفي مارس 2023، قام المهندسون في جامعة كولومبيا بطباعة أول كعكة جبن مطبوعة ثلاثية الأبعاد في العالم. تعمل التكنولوجيا على صنع الحلوى من خلال وضع طبقات دقيقة لسبعة أحبار صالحة للأكل لتشكيل شكل مثلث.
كما أن الشوكولاتة مادة رائعة للطباعة ثلاثية الأبعاد لأنها يمكن أن تصهر وتذوب وأن تتجمد.
بناء المنازل
جرى بيع منزل مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد وصف بأنه أول منزل في أميركا تم بناؤه بواسطة الروبوتات مقابل 300 ألف دولار في نيويورك في عام 2021. استغرقت عملية البناء 80 ساعة فقط.
كما تم بناء عقار لونغ أيلاند، المكون من ثلاث غرف نوم من الخرسانة ودورتي مياه ومرآب، من خلال تجميعه في عملية محوسبة تطلبت ما لا يقل عن ثلاثة عمال بناء في الموقع.
في نفس العام، انتقل زوجان هولنديان إلى أول منزل بطباعة ثلاثية الأبعاد في أوروبا تم بناؤه في خمسة أيام فحسب. يتألف المنزل من 24 عنصرًا خرسانيًا تمت طباعته بواسطة آلة تنفث طبقة فوق طبقة من الخرسانة قبل إضافة اللمسات النهائية، مثل السقف.
أعضاء بشرية
نشأت الطباعة الحيوية من شعبية الطباعة ثلاثية الأبعاد، والتي تستخدم خلايا المريض لإنشاء صفائح من الجلد الصناعي يمكن استخدامها أثناء العمليات الجراحية. تم استخدام هذه التقنية في عام 2022 لمنح امرأة أول أذن مطبوعة ثلاثية الأبعاد في العالم. واستغرقت عملية الطباعة بأكملها أقل من 10 دقائق.
طباعة السيارات
تكتسب السيارات المطبوعة ثلاثية الأبعاد تقدمًا مع تقدم التقنيات المختلفة. ظهرت أول سيارة مطبوعة ثلاثية الأبعاد في العالم لأول مرة في عام 2011، والتي تم تصنيعها باستخدام طابعة معينة قامت ببناء طبقة فوق طبقة من هيكل السيارة. تم تصميم السيارة، التي يُطلق عليها Urbee، لتستمر لمدة 30 عامًا.
تتميز بمحرك يعمل بالغاز والكهرباء ويستخدم طاقة أقل بثماني مرات من سيارة مماثلة.
ومنذ عام 2011، تعتمد العديد من شركات صناعة السيارات على الطباعة ثلاثية الأبعاد في صنع مكونات وتصميمات محددة للمركبات. ويوضح الخبراء أن الطباعة الثلاثية لقطع غيار السيارات تستخدم مواد أقل، وتسمح بتصميم نماذج أولية أسرع وتوفر مساحة في المصانع.
كما تمت طباعة دراجة نارية ثلاثية الأبعاد باستخدام عملية تصنيع الفتيل المنصهر FFF، والتي تغذي خيوطًا مستمرة من مادة لدائن حرارية من خلال رأس بثق طابعة متحرك ومسخن.
