1
00:00:00,949 --> 00:00:02,773
أنا سعيد لكوني هنا الليلة

2
00:00:02,773 --> 00:00:05,152
لكي اشارك معكم بعض العمل الذي نقوم به

3
00:00:05,152 --> 00:00:07,242
ﻷكثر من سنتين

4
00:00:07,242 --> 00:00:09,796
و عملي في مجال الصناعة بالأضافة

5
00:00:09,796 --> 00:00:12,513
و أيضا معروفة بالطباعة ثلاثية اﻷبعاد

6
00:00:12,513 --> 00:00:14,231
هل ترون هذا الشيء

7
00:00:14,231 --> 00:00:18,039
انه يبدو بسيطا للغاية. و لكنه
في نفس الوقت معقد جدا

8
00:00:18,549 --> 00:00:21,800
انه مجموعة من الجيوديسيدات متحدة المركز

9
00:00:21,800 --> 00:00:24,795
بروابط بين كل منها.

10
00:00:24,795 --> 00:00:31,295
بهذه الصورة، هو غير قابل للتصنيع
باساليب الصناعة التقليدية

11
00:00:31,325 --> 00:00:35,291
انه متماثل بحيث لا يمكنك 
صبها بواسطة الحقن

12
00:00:35,291 --> 00:00:39,470
و لا يمكنك حتى تصنيعه بواسطة 
التفريز

13
00:00:39,470 --> 00:00:42,120
هذه مهمة الطابعة ثلاثية اﻷبعاد

14
00:00:42,120 --> 00:00:46,597
لكن يستغرق تصنيعها من 3 الى 10 ساعات
بأغلب الطابعات الثلاثية اﻷبعاد

15
00:00:46,597 --> 00:00:50,818
و نحن سنخاطر لتصنيعها
الليلة على المسرح

16
00:00:50,818 --> 00:00:53,404
خلال العشر دقائق مدة هذه المحادثة

17
00:00:53,404 --> 00:00:56,351
تمنوا لنا الحظ

18
00:00:56,351 --> 00:00:59,620
حسنا، الطباعة ثلاثية الأبعاد في
الحقيقه تسمية غير دقيقة

19
00:00:59,620 --> 00:01:03,924
انها في الحقيقة طبقات من الطباعة
ثنائية الابعاد بعضها فوق بعض

20
00:01:03,924 --> 00:01:08,399
و هي في الحقيقة تستخدم التكنولوجيا 
المصاحبة للطباعة ثنائية البعد

21
00:01:08,399 --> 00:01:13,361
فكروا بطابعة ورق حبريه و ما نفعله
هو صب الحبر على الورق لتكوين الحروف

22
00:01:13,361 --> 00:01:18,350
قوموا بتكرار العمليه مرارا مع وضع الطبقات
بعضها على بعض لبناء شكل جسم ثلاثي الأبعاد

23
00:01:18,350 --> 00:01:20,416
في الالكترونيات الدقيقه انهم يستخدمون شيء

24
00:01:20,416 --> 00:01:22,737
يسمى ليثوجرافي لفعل اشياء بنفس هذا الاسلوب

25
00:01:22,737 --> 00:01:24,947
لتصنيع الترانزيستور و شرائح 
الدوائر المتكاملة

26
00:01:24,947 --> 00:01:26,995
و لتصنيع جسم لعدة مرات

27
00:01:26,995 --> 00:01:30,097
هذه هي كل الاساليب التكنولوجية 
المستخدمة في الطباعه ثنائية اﻷبعاد

28
00:01:30,097 --> 00:01:33,989
حسنا، أنا كيميائي، كما أنني
عالم في المواد

29
00:01:33,989 --> 00:01:36,707
كما أن شركائي المخترعين ايضا علماء مواد

30
00:01:36,707 --> 00:01:39,011
أحدهم كيميائي و الآخر فيزيائي

31
00:01:39,011 --> 00:01:41,940
و قد بدأنا الاهتمام بالطباعة ثلاثية اﻷبعاد

32
00:01:41,940 --> 00:01:47,526
و غالبا كما تعلمون فان الافكار 
الجديده غالبا علاقات بسيطة

33
00:01:47,526 --> 00:01:51,271
بأناس ذوي خبرات مختلفة و من مجتمعات مختلفة

34
00:01:51,271 --> 00:01:53,594
و هذه هي قصتنا

35
00:01:53,594 --> 00:01:56,121
حسنا، لقد ألهمنا

36
00:01:56,121 --> 00:02:00,892
مشهد من فيلم ( 2 terminator) ل T-1000

37
00:02:00,892 --> 00:02:06,433
و فكرنا لماذا لا يمكن لطابعة ثلاثية
اﻷبعاد أن تعمل بهذه الطريقة

38
00:02:06,433 --> 00:02:11,046
حيث يكون لديك جسم يبرز من خلال عجين

39
00:02:11,046 --> 00:02:13,522
في وقت آني

40
00:02:13,522 --> 00:02:15,750
و بدون مخلّفات

41
00:02:15,750 --> 00:02:18,069
لصنع أشياء عظيمة ؟

42
00:02:18,069 --> 00:02:19,491
حسنا تماما مثل الأفلام

43
00:02:19,491 --> 00:02:22,878
و هل يمكن ان تلهمنا هوليوود

44
00:02:22,878 --> 00:02:26,377
و نصل لطريقه لتنفيذ هذا العمل؟

45
00:02:26,377 --> 00:02:28,454
و كان هذا هو تحدينا

46
00:02:28,454 --> 00:02:31,820
و كانت مقاربتنا أننا لو استطعنا عمل هذا

47
00:02:31,820 --> 00:02:35,673
اذن فيمكننا وضع الاعتبارات الثلاثة
الرئيسيه التي تمنع الطباعه ثلاثية الأبعاد

48
00:02:35,673 --> 00:02:38,087
من أن تصبح عملية صناعية

49
00:02:38,087 --> 00:02:40,622
أولا، الطباعة ثلاثية الأبعاد
تأخذ وقتا طويلا

50
00:02:40,622 --> 00:02:47,283
فهناك عش غراب ينمو أسرع من 
أجزاء مطبوعة بثلاثية الأبعاد. (ضحك)

51
00:02:47,283 --> 00:02:49,417
استخدام عمليه التصنيع طبقة فوق طبقة

52
00:02:49,417 --> 00:02:52,323
تقود الى تشوه في الخواص الميكانيكية

53
00:02:52,323 --> 00:02:56,265
و لو أستطعنا أن ننتج الأجزاء بشكل
مستمر فأنه يمكننا تلافي هذه التشوهات

54
00:02:56,265 --> 00:03:01,402
و لو استطعنا أن ننتجها حقا بسرعة
، فانه يمكننا البدء باستخدام مواد

55
00:03:01,402 --> 00:03:06,044
ذاتية المعالجة، و عليه يمكننا الحصول
على خصائص مذهله.

56
00:03:06,044 --> 00:03:10,148
لذلك لو استطعنا سحب هذا الشئ خارجا،
بشكل يحاكي هوليوود،

57
00:03:10,148 --> 00:03:14,698
فأنه يمكننا في الحقيقه نباشر
التصنيع ثلاثي الأبعاد.

58
00:03:14,698 --> 00:03:17,948
طريقتنا هي استخدام بعض المعرفة الأولية

59
00:03:17,948 --> 00:03:20,548
في كيمياء البوليمرات

60
00:03:20,548 --> 00:03:27,149
لجمع الضوء مع الاكسجين لانتاج
أشياء بشكل مستمر.

61
00:03:27,149 --> 00:03:30,099
الضوء و الأكسجين يعملان بطريقتين مختلفتين.

62
00:03:30,099 --> 00:03:33,138
الضوء يستطيع أن يأخذ مادة راتنجية
(صمغية) و يحولها لماده صلبة،

63
00:03:33,138 --> 00:03:35,295
و يستطيع تحويل سائل الى صلب،

64
00:03:35,295 --> 00:03:38,827
و الأكسجين يثبط هذه العملية.

65
00:03:38,827 --> 00:03:42,081
لذلك فالضوء و الأكسجين على طرفي نقيض.

66
00:03:42,081 --> 00:03:44,585
من وجهه نظر الكيمياء،

67
00:03:44,585 --> 00:03:47,996
و لو استطعنا التحكم مكانيا 
في الضوء و اﻷكسجين،

68
00:03:47,996 --> 00:03:50,294
فانه يمكننا التحكم في هذه العميله.

69
00:03:50,294 --> 00:03:53,737
و نحن نشير الى هذا ب .CLIP 
( الانتاج المستمر لسطح بيني سائل).

70
00:03:53,737 --> 00:03:56,474
و هو يحتوي على ثلاث مكونات وظيفية.

71
00:03:56,474 --> 00:04:00,325
أولا، يحتوى على وعلء للعجين،

72
00:04:00,325 --> 00:04:02,211
تماما مثل T-1000.

73
00:04:02,211 --> 00:04:04,622
في قاع هذا الوعاء توجد نافذة خاصة.

74
00:04:04,622 --> 00:04:06,111
و سأعود اليها لاحقا.

75
00:04:06,111 --> 00:04:09,887
بالاضافة الى ذلك، فهي تحتوي على
درجه تنخفض في هذا العجين

76
00:04:09,887 --> 00:04:12,478
و تسحب الجسم خارج السائل.

77
00:04:12,478 --> 00:04:16,288
أما المكون الثالث فهو نظام اسقاط ضوئي رقمي

78
00:04:16,288 --> 00:04:18,307
تحت الخزان،

79
00:04:18,307 --> 00:04:22,051
يتوهج بضوء فوق بنفسجي.

80
00:04:22,051 --> 00:04:25,271
و الآن، أهم جزء وهو النافذة
الموجودة أسفل الوعاء،

81
00:04:25,271 --> 00:04:28,154
انها مركبه، انها نافذة خاصة جدا.

82
00:04:28,154 --> 00:04:31,797
انها ليست فقط شفافه لعبور الضوء
و لكنها نافذه أيضا للأكسجين.

83
00:04:31,797 --> 00:04:35,446
ان لها خصائص مثل عدسات النظر.

84
00:04:35,446 --> 00:04:37,722
اذن نستطيع رؤيه كيف تعمل هذه الطريقة

85
00:04:37,722 --> 00:04:41,125
تستطيعون الآن رؤيه أنه مع خفض الدرجه هناك

86
00:04:41,125 --> 00:04:45,308
في عمليه تقليدية، مع نافذه منفذه للأكسجين،

87
00:04:45,308 --> 00:04:48,012
يمكنكم عمل شكل ثنائي اﻷبعاد

88
00:04:48,012 --> 00:04:51,366
و تنتهون بلصق هذا على النافذه بنافذه عادية

89
00:04:51,366 --> 00:04:54,915
و هكذا لانتاج الطبقه التالية، 
يجب عليكم فصلها،

90
00:04:54,915 --> 00:04:58,454
انتاج الراتينج الجديد، أعيدوها،

91
00:04:58,454 --> 00:05:01,396
و كرروا هذه العمليه مرات و مرات.

92
00:05:01,396 --> 00:05:03,228
و لكم باستخدام نافذه خاصه جدا،

93
00:05:03,228 --> 00:05:06,557
ما يمكننا فعله، مع الأكسجين القادم من القاع

94
00:05:06,557 --> 00:05:09,256
عندما يقع عليه الضوء،

95
00:05:09,256 --> 00:05:11,930
فان الأكسجين يثبط التفاعل،

96
00:05:11,930 --> 00:05:14,549
و نكون منطقة ميتة.

97
00:05:14,549 --> 00:05:18,872
هذه المنطقة الميتة سُمكها عدة
عشرات من الميكرون متر.

98
00:05:18,872 --> 00:05:22,102
هذا حوالي مرتان الى ثلاث أضعاف 
قطر كرات الدم الحمراء،

99
00:05:22,102 --> 00:05:24,626
تماما عند سطح النافذه يبقى العجسن سائلا،

100
00:05:24,626 --> 00:05:26,575
و نحن نسحب هذا الجسم لأعلى،

101
00:05:26,575 --> 00:05:28,972
و كما تحدثنا عمه في بحث علمي،

102
00:05:28,972 --> 00:05:33,683
كلما استطعنا تغيير كميه الأكسجين،
كلما استطعنا تغيير سُمك الطبقة الميتة.

103
00:05:33,683 --> 00:05:37,373
اذن لدينا عدة متغيرات رئيسيه نستطيع
التحكم بها: كميه اﻷكسجين،

104
00:05:37,373 --> 00:05:40,435
الضوء، شده الضوء، الجرعة المعالجه،

105
00:05:40,435 --> 00:05:42,398
اللزوجه، الشكل الهندسي،

106
00:05:42,398 --> 00:05:46,690
و نستخدم برنامج معقد جدا 
للتحكم في هذه العملية.

107
00:05:46,690 --> 00:05:49,455
النتيجه مذهله جدا.

108
00:05:49,455 --> 00:05:54,337
انها أسرع ب 25 الى 100 مرة من 
الطابعات ثلاثيه اﻷبعاد التقليدية،

109
00:05:54,337 --> 00:05:56,173
و هذا تغيير في قواعد اللعبه.

110
00:05:56,173 --> 00:06:00,506
بالاضافه الى ذلك. كلما زادت قدرتنا على
دفع السائل للمنطقه الفاصلة،

111
00:06:00,506 --> 00:06:04,242
نستطيع الوصول الى 1000 مرة 
أسرع حسبما أعتقد،

112
00:06:04,242 --> 00:06:07,796
و هذا في الحقيقه يعطي فرصة لانتاج
كميه كبيره من الحرارة،

113
00:06:07,796 --> 00:06:11,872
و ﻷنني مهندس كيميائي فاني 
مهتم جدا بانتقال الحراره

114
00:06:11,872 --> 00:06:16,052
و الفكره أنه من المحتمل أن نمتلك
طابعه ثلاثية اﻷبعاد تبرد بالماء يوم ما،

115
00:06:16,052 --> 00:06:18,439
لأنها سوف تعمل بشكل سريع جدا.

116
00:06:18,439 --> 00:06:22,502
بالاضافه الى ذلك، و ﻷننا ننتج أجسام
فنحن نلغي الفواصل الطبقية،

117
00:06:22,502 --> 00:06:24,471
لتصبح اﻷجزاء متجانسه و متحدة

118
00:06:24,471 --> 00:06:26,563
فأنتم لا تستطيعون رؤيه اﻷسطح.

119
00:06:26,563 --> 00:06:29,056
فلديكم أسطح متجانسه على مستوى الجزيئات.

120
00:06:29,056 --> 00:06:33,300
و الخصائص الميكانيكيه لأغلب الأجزاء
المصنوعة بالطابعه ثلاثية اﻷبعاد

121
00:06:33,300 --> 00:06:37,590
موسومة بأن خصائصها تعتمد على الاتجاه

122
00:06:37,590 --> 00:06:41,353
الذي تقوم بطباعتها عليه،
بفعل البناء الطبقي.

123
00:06:41,353 --> 00:06:43,703
و لكن عند انتاج اجزاء بهذه الطريقة،

124
00:06:43,703 --> 00:06:46,369
فان الخصائص لا تعتمد على اتجاه الطباعة.

125
00:06:46,369 --> 00:06:50,320
فهذا يبدو مثل اﻷجزاء المصنوعه بالصب.

126
00:06:50,320 --> 00:06:53,725
المختلف كليا عن الطباعه ثلاثية 
اﻷبعاد التقليدية.

127
00:06:53,725 --> 00:06:57,264
اضافة، نحن نستطيع الاستغناء

128
00:06:57,264 --> 00:07:00,843
عن كتاب كيمياء البوليمرات،

129
00:07:00,843 --> 00:07:04,825
و نستطيع تصميم طرق كيميائية
تستطيع تحسين الخواص

130
00:07:04,825 --> 00:07:07,865
التي تريدها فعلا للطباعة ثلاثية الأبعاد.

131
00:07:07,865 --> 00:07:09,211
(تصفيق)

132
00:07:09,211 --> 00:07:14,052
هذه هي. هذا عظيم.

133
00:07:14,052 --> 00:07:18,184
أنت دائما تخاطر بأن شيء كهذا قد لا يعمل
على المسرح، صحيح؟

134
00:07:18,184 --> 00:07:21,061
و لكننا نستطيع الحصول على مواد 
بخصائص ميكانيكية عظيمة.

135
00:07:21,061 --> 00:07:23,485
للمره اﻷولى، من الممكن ان يكون لدينا لدائن

136
00:07:23,485 --> 00:07:25,963
مرنة جدا أو ماصّة جيدة للصدمات.

137
00:07:25,963 --> 00:07:29,372
فكروا بالتحكم في الاهتزازات أو أحذية
رياضيه عظيمة، على سبيل المثال.

138
00:07:29,372 --> 00:07:32,830
من الممكن تصنيع مواد لها صلابة هائلة،

139
00:07:32,830 --> 00:07:36,401
صلابة عالية لكل وحده وزن،
مواد قوية حقا،

140
00:07:36,401 --> 00:07:38,524
لدائن عظيمة حقا،

141
00:07:38,524 --> 00:07:41,244
اذن أقذف هذا للمستمعين هناك.

142
00:07:41,244 --> 00:07:43,880
خواص عظيمة للمواد.

143
00:07:43,880 --> 00:07:47,287
و كذلك الفرصه الآن، لو قمنا تصنيع جسم

144
00:07:47,287 --> 00:07:50,972
له خصائص تصلح لمنتج نهائي،

145
00:07:50,972 --> 00:07:54,068
و أنت تفعل ذلك بسرعات مختلفة،

146
00:07:54,068 --> 00:07:56,863
يمكنك فعلا تغيير التصنيع.

147
00:07:56,863 --> 00:07:59,723
حاليا، في التصنيع،
ما يحدث هو،

148
00:07:59,723 --> 00:08:02,683
ما يسمى بالخيط الرقمي في الصناعة الرقمية.

149
00:08:02,683 --> 00:08:07,720
فنحن نستطيع البدء من رسم بالكومبيوتر، 
تصميم نموذج للتصنيع.

150
00:08:07,720 --> 00:08:10,436
عادة تنقطع الخيوط عند مرحله النمذجة،

151
00:08:10,436 --> 00:08:12,868
لأنك لا تستطيع المرور بكل
الطريق نحو التصنيع

152
00:08:12,868 --> 00:08:16,587
ﻷن معظم الشياء لا تملك الخصائص 
التي تمكنها من جعلها منتج نهائي.

153
00:08:16,587 --> 00:08:18,980
يمكننا الآن ربط الخيوط الرقمية

154
00:08:18,980 --> 00:08:23,232
على طول الطريق من التصميم
الى النمذجة الى التصنيع.

155
00:08:23,232 --> 00:08:26,177
و هذه الفرصة حقا تفتح المجال 
لكل انواع الأشياء،

156
00:08:26,177 --> 00:08:31,128
من سيارات أكفأ في استخدام الوقود
تتعامل مع خصائص شعرية عظيمة

157
00:08:31,128 --> 00:08:33,077
بمقدار عالي من نسبة القوة الى الوزن،

158
00:08:33,077 --> 00:08:37,466
ريش محركات جديدة، كل اﻷشياء الرائعه.

159
00:08:37,466 --> 00:08:42,609
فكروا لو أنكم تحتاجون دعامة 
في موقف طارئ،

160
00:08:42,619 --> 00:08:46,590
فبدلا من أن يقوم الطبيب بأخة 
دعامة من على الرف

161
00:08:46,590 --> 00:08:48,818
حيث هناك أحجام قياسية فقط،

162
00:08:48,818 --> 00:08:52,973
ستحصل على دعامه ممصمة لك،
طبقا لتشريح جسدك

163
00:08:52,983 --> 00:08:54,793
باستخدام أجزاء من جسدك،

164
00:08:54,793 --> 00:08:58,042
الطباعة في المواقف الطارئة 
في وقت آني

165
00:08:58,042 --> 00:09:01,478
و يمكن لهذه الدعامة أن تخرج بعد 18 شهرا
فعلا تغيير في قواعد اللعبة.

166
00:09:01,478 --> 00:09:05,629
أو في طب اﻷسنان الرقمي
هذا النوع من التركيبات

167
00:09:05,629 --> 00:09:08,808
حتى أثناء جلوسك على كرسي
طبيب اﻷسنان.

168
00:09:08,808 --> 00:09:11,527
و تنظر الى التركيبات التي قد 
يصنعها طلابي

169
00:09:11,527 --> 00:09:13,503
في جامعة كارولينا الشمالية.

170
00:09:13,503 --> 00:09:16,314
هذه تركيبات دقيقة رائعة.

171
00:09:16,314 --> 00:09:19,310
تعلمون، العالم حقا جيد التصنيع 
الدقيق جدا (النانو).

172
00:09:19,310 --> 00:09:23,604
قانون مور أثبت أشياء من 10 ميكرون و أقل.

173
00:09:23,604 --> 00:09:25,203
حقا نحن جيدين في هذا،

174
00:09:25,203 --> 00:09:29,199
و لكن في الواقع فأنه من الصعب جدا صنع 
أشياء من 10 الى 1000 ميكرون،

175
00:09:29,239 --> 00:09:31,259
في مقياس الميزو.

176
00:09:31,259 --> 00:09:34,091
و طرق الكشط من صناعة السيليكون

177
00:09:34,091 --> 00:09:35,501
لا تستطيع عمل هذا بشكل جيد.

178
00:09:35,511 --> 00:09:37,161
انها لا تستطيع حفر الرقائق جيدا.

179
00:09:37,161 --> 00:09:39,114
و لكن هذه الطريقة

180
00:09:39,114 --> 00:09:41,590
نستطيع انبات هذه الأجزاء 
من القاع الى اعلى

181
00:09:41,590 --> 00:09:43,589
باستخدام الصناعة بالاضافة.

182
00:09:43,589 --> 00:09:45,839
و صنع اشياء مذهلة في عشرات الثواني،

183
00:09:45,839 --> 00:09:47,934
تفتح عصرا جديدا في تكنولوجيا المستشعرات،

184
00:09:47,934 --> 00:09:50,420
طرق جديده لتوصيل اﻷدوية،

185
00:09:50,420 --> 00:09:55,153
تطبيقات جديده لمعمل على شريحة،
حقا تغيير في قواعد اللعبة.

186
00:09:55,153 --> 00:09:59,972
لذلك فان فرصة صناعة أجزاء في وقت آني

187
00:09:59,972 --> 00:10:02,801
و لديها خصائص منتج نهائي

188
00:10:02,821 --> 00:10:05,793
تفتح الطريق حقا للصناعه ثلاثية البعد،

189
00:10:05,793 --> 00:10:08,987
و بالنسبه لنا، فان هذا مثير جدا
لأنه حقا يحتوي على

190
00:10:08,987 --> 00:10:15,590
التداخل بين العتاد ، و البرمجيات
و علم الجزيئات

191
00:10:15,590 --> 00:10:19,746
و أنا لا استطيع الانتظار ﻷرى المصممين
و المهندسين حول العالم

192
00:10:19,746 --> 00:10:22,496
على وشك القدره على انجاز أعمالهم
بهذه الأداة.

193
00:10:22,496 --> 00:10:24,623
شكرا لاستماعكم.

194
00:10:24,623 --> 00:10:28,679
(تصفيق)