Glem et øyeblikk alt du vet om tradisjonell 3d-printing. Tenk deg – i stedet for å bygge opp objekter lag for lag, så fremstiller en printer hele strukturen ved å projisere lys inn i et akrylat, som lager en polymeriserende effekt, og hvor et solid plastobjekt blir sluttproduktet!

Den nye 3d-printeren har blitt døpt ”replikatoren” (The Replicator) – til ære for maskinene fra Star Trek-serien som kan materialisere ethvert imaginært objekt.

Prosessen er ifølge «Nature, The International Journal of Science» mer fleksibel enn den typiske additive tilvirking-teknologien. Den kan f.eks. lage objekter som omslutter andre objekter. Enn videre har objektene en glattere overflate, hvilket er en fordel med hensyn til f.eks. optiske instrumenter.

–Metoden fungerer som en omvendt CT-skanning, forklarer Hayden Taylor, som er elektroingeniør ved University of California, Berkeley, og som er en del av forskerteamet bak den nye teknologien.

I CT-skannere roterer en røntgen-sylinder rundt pasienten, og skanner pasientens indre organer. Deretter rekonstrueres bildene fra skanningen til et 3d-bilde på en datamaskin.

En omvendt CT-skanning

I stedet for å skanne et objekt, startet forskerne med en datamodell av et 3d-objekt, og deretter beregnet de hvordan objektet så ut fra alle vinkler. Dette resulterte i mange 2d-bilder, som så ble overført til en alminnelig projektor. Projektoren kastet så 2d-bildene inn i en sylindrisk container fylt med et akrylat – en type resin.

Idet projektoren gikk gjennom alle 2d-bildene, som til sammen gir et fullt 360 graders bilde, roterte den sylindriske containeren i en korresponderende vinkel.

–Mens massen roterer kan mengden av det projiserte lyset på et hvilket som helst tidspunkt være uavhengig kontrollert. Når mengden overskrider et maksimum, størkner massen, utdyper Taylor.

Dette er mulig fordi det er et kjemikalie i massen (akrylat) som absorberer fotoner, og når en viss metningsverdi oppnås blir massen polymerisert – hvilket vil si at molekylene i massen bindes sammen, slik at det blir til solid plast.

Denne prosessen tok kun få minutter da forskerteamet testet dette med en miniatyrutgave av den kjente Auguste Rodins skulptur – Grubleren. Til slutt fjerner man den resterende væsken fra den størknede massen, og resultatet er et solid 3d-objekt.