WEBVTT

00:00:00.949 --> 00:00:02.773
أنا سعيد لكوني هنا الليلة

00:00:02.773 --> 00:00:05.152
لكي اشارك معكم بعض العمل الذي نقوم به

00:00:05.152 --> 00:00:07.242
ﻷكثر من سنتين

00:00:07.242 --> 00:00:09.796
و عملي في مجال الصناعة بالأضافة

00:00:09.796 --> 00:00:12.513
و أيضا معروفة بالطباعة ثلاثية اﻷبعاد

NOTE Paragraph

00:00:12.513 --> 00:00:14.231
هل ترون هذا الشيء

00:00:14.231 --> 00:00:18.039
انه يبدو بسيطا للغاية. و لكنه
في نفس الوقت معقد جدا

00:00:18.549 --> 00:00:21.800
انه مجموعة من الجيوديسيدات متحدة المركز

00:00:21.800 --> 00:00:24.795
بروابط بين كل منها.

00:00:24.795 --> 00:00:31.295
بهذه الصورة، هو غير قابل للتصنيع
باساليب الصناعة التقليدية

00:00:31.325 --> 00:00:35.291
انه متماثل بحيث لا يمكنك 
صبها بواسطة الحقن

00:00:35.291 --> 00:00:39.470
و لا يمكنك حتى تصنيعه بواسطة 
التفريز

00:00:39.470 --> 00:00:42.120
هذه مهمة الطابعة ثلاثية اﻷبعاد

00:00:42.120 --> 00:00:46.597
لكن يستغرق تصنيعها من 3 الى 10 ساعات
بأغلب الطابعات الثلاثية اﻷبعاد

00:00:46.597 --> 00:00:50.818
و نحن سنخاطر لتصنيعها
الليلة على المسرح

00:00:50.818 --> 00:00:53.404
خلال العشر دقائق مدة هذه المحادثة

00:00:53.404 --> 00:00:56.351
تمنوا لنا الحظ

00:00:56.351 --> 00:00:59.620
حسنا، الطباعة ثلاثية الأبعاد في
الحقيقه تسمية غير دقيقة

NOTE Paragraph

00:00:59.620 --> 00:01:03.924
انها في الحقيقة طبقات من الطباعة
ثنائية الابعاد بعضها فوق بعض

00:01:03.924 --> 00:01:08.399
و هي في الحقيقة تستخدم التكنولوجيا 
المصاحبة للطباعة ثنائية البعد

00:01:08.399 --> 00:01:13.361
فكروا بطابعة ورق حبريه و ما نفعله
هو صب الحبر على الورق لتكوين الحروف

00:01:13.361 --> 00:01:18.350
قوموا بتكرار العمليه مرارا مع وضع الطبقات
بعضها على بعض لبناء شكل جسم ثلاثي الأبعاد

00:01:18.350 --> 00:01:20.416
في الالكترونيات الدقيقه انهم يستخدمون شيء

00:01:20.416 --> 00:01:22.737
يسمى ليثوجرافي لفعل اشياء بنفس هذا الاسلوب

00:01:22.737 --> 00:01:24.947
لتصنيع الترانزيستور و شرائح 
الدوائر المتكاملة

00:01:24.947 --> 00:01:26.995
و لتصنيع جسم لعدة مرات

00:01:26.995 --> 00:01:30.097
هذه هي كل الاساليب التكنولوجية 
المستخدمة في الطباعه ثنائية اﻷبعاد

00:01:30.097 --> 00:01:33.989
حسنا، أنا كيميائي، كما أنني
عالم في المواد

NOTE Paragraph

00:01:33.989 --> 00:01:36.707
كما أن شركائي المخترعين ايضا علماء مواد

00:01:36.707 --> 00:01:39.011
أحدهم كيميائي و الآخر فيزيائي

00:01:39.011 --> 00:01:41.940
و قد بدأنا الاهتمام بالطباعة ثلاثية اﻷبعاد

00:01:41.940 --> 00:01:47.526
و غالبا كما تعلمون فان الافكار 
الجديده غالبا علاقات بسيطة

00:01:47.526 --> 00:01:51.271
بأناس ذوي خبرات مختلفة و من مجتمعات مختلفة

00:01:51.271 --> 00:01:53.594
و هذه هي قصتنا

00:01:53.594 --> 00:01:56.121
حسنا، لقد ألهمنا

NOTE Paragraph

00:01:56.121 --> 00:02:00.892
مشهد من فيلم ( 2 terminator) ل T-1000

00:02:00.892 --> 00:02:06.433
و فكرنا لماذا لا يمكن لطابعة ثلاثية
اﻷبعاد أن تعمل بهذه الطريقة

00:02:06.433 --> 00:02:11.046
حيث يكون لديك جسم يبرز من خلال عجين

00:02:11.046 --> 00:02:13.522
في وقت آني

00:02:13.522 --> 00:02:15.750
و بدون مخلّفات

00:02:15.750 --> 00:02:18.069
لصنع أشياء عظيمة ؟

00:02:18.069 --> 00:02:19.491
حسنا تماما مثل الأفلام

00:02:19.491 --> 00:02:22.878
و هل يمكن ان تلهمنا هوليوود

00:02:22.878 --> 00:02:26.377
و نصل لطريقه لتنفيذ هذا العمل؟

00:02:26.377 --> 00:02:28.454
و كان هذا هو تحدينا

00:02:28.454 --> 00:02:31.820
و كانت مقاربتنا أننا لو استطعنا عمل هذا

00:02:31.820 --> 00:02:35.673
اذن فيمكننا وضع الاعتبارات الثلاثة
الرئيسيه التي تمنع الطباعه ثلاثية الأبعاد

00:02:35.673 --> 00:02:38.087
من أن تصبح عملية صناعية

00:02:38.087 --> 00:02:40.622
أولا، الطباعة ثلاثية الأبعاد
تأخذ وقتا طويلا

NOTE Paragraph

00:02:40.622 --> 00:02:47.283
فهناك عش غراب ينمو أسرع من 
أجزاء مطبوعة بثلاثية الأبعاد. (ضحك)

00:02:47.283 --> 00:02:49.417
استخدام عمليه التصنيع طبقة فوق طبقة

00:02:49.417 --> 00:02:52.323
تقود الى تشوه في الخواص الميكانيكية

00:02:52.323 --> 00:02:56.265
و لو أستطعنا أن ننتج الأجزاء بشكل
مستمر فأنه يمكننا تلافي هذه التشوهات

00:02:56.265 --> 00:03:01.402
و لو استطعنا أن ننتجها حقا بسرعة
، فانه يمكننا البدء باستخدام مواد

00:03:01.402 --> 00:03:06.044
ذاتية المعالجة، و عليه يمكننا الحصول
على خصائص مذهله.

00:03:06.044 --> 00:03:10.148
لذلك لو استطعنا سحب هذا الشئ خارجا،
بشكل يحاكي هوليوود،

00:03:10.148 --> 00:03:14.698
فأنه يمكننا في الحقيقه نباشر
التصنيع ثلاثي الأبعاد.

00:03:14.698 --> 00:03:17.948
طريقتنا هي استخدام بعض المعرفة الأولية

00:03:17.948 --> 00:03:20.548
في كيمياء البوليمرات

NOTE Paragraph

00:03:20.548 --> 00:03:27.149
لجمع الضوء مع الاكسجين لانتاج
أشياء بشكل مستمر.

00:03:27.149 --> 00:03:30.099
الضوء و الأكسجين يعملان بطريقتين مختلفتين.

00:03:30.099 --> 00:03:33.138
الضوء يستطيع أن يأخذ مادة راتنجية
(صمغية) و يحولها لماده صلبة،

00:03:33.138 --> 00:03:35.295
و يستطيع تحويل سائل الى صلب،

00:03:35.295 --> 00:03:38.827
و الأكسجين يثبط هذه العملية.

00:03:38.827 --> 00:03:42.081
لذلك فالضوء و الأكسجين على طرفي نقيض.

00:03:42.081 --> 00:03:44.585
من وجهه نظر الكيمياء،

00:03:44.585 --> 00:03:47.996
و لو استطعنا التحكم مكانيا 
في الضوء و اﻷكسجين،

00:03:47.996 --> 00:03:50.294
فانه يمكننا التحكم في هذه العميله.

00:03:50.294 --> 00:03:53.737
و نحن نشير الى هذا ب .CLIP 
( الانتاج المستمر لسطح بيني سائل).

00:03:53.737 --> 00:03:56.474
و هو يحتوي على ثلاث مكونات وظيفية.

00:03:56.474 --> 00:04:00.325
أولا، يحتوى على وعلء للعجين،

00:04:00.325 --> 00:04:02.211
تماما مثل T-1000.

00:04:02.211 --> 00:04:04.622
في قاع هذا الوعاء توجد نافذة خاصة.

00:04:04.622 --> 00:04:06.111
و سأعود اليها لاحقا.

00:04:06.111 --> 00:04:09.887
بالاضافة الى ذلك، فهي تحتوي على
درجه تنخفض في هذا العجين

00:04:09.887 --> 00:04:12.478
و تسحب الجسم خارج السائل.

00:04:12.478 --> 00:04:16.288
أما المكون الثالث فهو نظام اسقاط ضوئي رقمي

00:04:16.288 --> 00:04:18.307
تحت الخزان،

00:04:18.307 --> 00:04:22.051
يتوهج بضوء فوق بنفسجي.

00:04:22.051 --> 00:04:25.271
و الآن، أهم جزء وهو النافذة
الموجودة أسفل الوعاء،

00:04:25.271 --> 00:04:28.154
انها مركبه، انها نافذة خاصة جدا.

NOTE Paragraph

00:04:28.154 --> 00:04:31.797
انها ليست فقط شفافه لعبور الضوء
و لكنها نافذه أيضا للأكسجين.

00:04:31.797 --> 00:04:35.446
ان لها خصائص مثل عدسات النظر.

00:04:35.446 --> 00:04:37.722
اذن نستطيع رؤيه كيف تعمل هذه الطريقة

00:04:37.722 --> 00:04:41.125
تستطيعون الآن رؤيه أنه مع خفض الدرجه هناك

00:04:41.125 --> 00:04:45.308
في عمليه تقليدية، مع نافذه منفذه للأكسجين،

00:04:45.308 --> 00:04:48.012
يمكنكم عمل شكل ثنائي اﻷبعاد

00:04:48.012 --> 00:04:51.366
و تنتهون بلصق هذا على النافذه بنافذه عادية

00:04:51.366 --> 00:04:54.915
و هكذا لانتاج الطبقه التالية، 
يجب عليكم فصلها،

00:04:54.915 --> 00:04:58.454
انتاج الراتينج الجديد، أعيدوها،

00:04:58.454 --> 00:05:01.396
و كرروا هذه العمليه مرات و مرات.

00:05:01.396 --> 00:05:03.228
و لكم باستخدام نافذه خاصه جدا،

00:05:03.228 --> 00:05:06.557
ما يمكننا فعله، مع الأكسجين القادم من القاع

00:05:06.557 --> 00:05:09.256
عندما يقع عليه الضوء،

00:05:09.256 --> 00:05:11.930
فان الأكسجين يثبط التفاعل،

00:05:11.930 --> 00:05:14.549
و نكون منطقة ميتة.

00:05:14.549 --> 00:05:18.872
هذه المنطقة الميتة سُمكها عدة
عشرات من الميكرون متر.

00:05:18.872 --> 00:05:22.102
هذا حوالي مرتان الى ثلاث أضعاف 
قطر كرات الدم الحمراء،

00:05:22.102 --> 00:05:24.626
تماما عند سطح النافذه يبقى العجسن سائلا،

00:05:24.626 --> 00:05:26.575
و نحن نسحب هذا الجسم لأعلى،

00:05:26.575 --> 00:05:28.972
و كما تحدثنا عمه في بحث علمي،

00:05:28.972 --> 00:05:33.683
كلما استطعنا تغيير كميه الأكسجين،
كلما استطعنا تغيير سُمك الطبقة الميتة.

00:05:33.683 --> 00:05:37.373
اذن لدينا عدة متغيرات رئيسيه نستطيع
التحكم بها: كميه اﻷكسجين،

00:05:37.373 --> 00:05:40.435
الضوء، شده الضوء، الجرعة المعالجه،

00:05:40.435 --> 00:05:42.398
اللزوجه، الشكل الهندسي،

00:05:42.398 --> 00:05:46.690
و نستخدم برنامج معقد جدا 
للتحكم في هذه العملية.

00:05:46.690 --> 00:05:49.455
النتيجه مذهله جدا.

00:05:49.455 --> 00:05:54.337
انها أسرع ب 25 الى 100 مرة من 
الطابعات ثلاثيه اﻷبعاد التقليدية،

00:05:54.337 --> 00:05:56.173
و هذا تغيير في قواعد اللعبه.

NOTE Paragraph

00:05:56.173 --> 00:06:00.506
بالاضافه الى ذلك. كلما زادت قدرتنا على
دفع السائل للمنطقه الفاصلة،

00:06:00.506 --> 00:06:04.242
نستطيع الوصول الى 1000 مرة 
أسرع حسبما أعتقد،

00:06:04.242 --> 00:06:07.796
و هذا في الحقيقه يعطي فرصة لانتاج
كميه كبيره من الحرارة،

00:06:07.796 --> 00:06:11.872
و ﻷنني مهندس كيميائي فاني 
مهتم جدا بانتقال الحراره

00:06:11.872 --> 00:06:16.052
و الفكره أنه من المحتمل أن نمتلك
طابعه ثلاثية اﻷبعاد تبرد بالماء يوم ما،

00:06:16.052 --> 00:06:18.439
لأنها سوف تعمل بشكل سريع جدا.

00:06:18.439 --> 00:06:22.502
بالاضافه الى ذلك، و ﻷننا ننتج أجسام
فنحن نلغي الفواصل الطبقية،

00:06:22.502 --> 00:06:24.471
لتصبح اﻷجزاء متجانسه و متحدة

00:06:24.471 --> 00:06:26.563
فأنتم لا تستطيعون رؤيه اﻷسطح.

00:06:26.563 --> 00:06:29.056
فلديكم أسطح متجانسه على مستوى الجزيئات.

00:06:29.056 --> 00:06:33.300
و الخصائص الميكانيكيه لأغلب الأجزاء
المصنوعة بالطابعه ثلاثية اﻷبعاد

00:06:33.300 --> 00:06:37.590
موسومة بأن خصائصها تعتمد على الاتجاه

00:06:37.590 --> 00:06:41.353
الذي تقوم بطباعتها عليه،
بفعل البناء الطبقي.

00:06:41.353 --> 00:06:43.703
و لكن عند انتاج اجزاء بهذه الطريقة،

00:06:43.703 --> 00:06:46.369
فان الخصائص لا تعتمد على اتجاه الطباعة.

00:06:46.369 --> 00:06:50.320
فهذا يبدو مثل اﻷجزاء المصنوعه بالصب.

00:06:50.320 --> 00:06:53.725
المختلف كليا عن الطباعه ثلاثية 
اﻷبعاد التقليدية.

00:06:53.725 --> 00:06:57.264
اضافة، نحن نستطيع الاستغناء

00:06:57.264 --> 00:07:00.843
عن كتاب كيمياء البوليمرات،

00:07:00.843 --> 00:07:04.825
و نستطيع تصميم طرق كيميائية
تستطيع تحسين الخواص

00:07:04.825 --> 00:07:07.865
التي تريدها فعلا للطباعة ثلاثية الأبعاد.

00:07:07.865 --> 00:07:09.211
(تصفيق)

00:07:09.211 --> 00:07:14.052
هذه هي. هذا عظيم.

00:07:14.052 --> 00:07:18.184
أنت دائما تخاطر بأن شيء كهذا قد لا يعمل
على المسرح، صحيح؟

NOTE Paragraph

00:07:18.184 --> 00:07:21.061
و لكننا نستطيع الحصول على مواد 
بخصائص ميكانيكية عظيمة.

NOTE Paragraph

00:07:21.061 --> 00:07:23.485
للمره اﻷولى، من الممكن ان يكون لدينا لدائن

00:07:23.485 --> 00:07:25.963
مرنة جدا أو ماصّة جيدة للصدمات.

NOTE Paragraph

00:07:25.963 --> 00:07:29.372
فكروا بالتحكم في الاهتزازات أو أحذية
رياضيه عظيمة، على سبيل المثال.

00:07:29.372 --> 00:07:32.830
من الممكن تصنيع مواد لها صلابة هائلة،

00:07:32.830 --> 00:07:36.401
صلابة عالية لكل وحده وزن،
مواد قوية حقا،

00:07:36.401 --> 00:07:38.524
لدائن عظيمة حقا،

00:07:38.524 --> 00:07:41.244
اذن أقذف هذا للمستمعين هناك.

00:07:41.244 --> 00:07:43.880
خواص عظيمة للمواد.

00:07:43.880 --> 00:07:47.287
و كذلك الفرصه الآن، لو قمنا تصنيع جسم

00:07:47.287 --> 00:07:50.972
له خصائص تصلح لمنتج نهائي،

00:07:50.972 --> 00:07:54.068
و أنت تفعل ذلك بسرعات مختلفة،

NOTE Paragraph

00:07:54.068 --> 00:07:56.863
يمكنك فعلا تغيير التصنيع.

00:07:56.863 --> 00:07:59.723
حاليا، في التصنيع،
ما يحدث هو،

00:07:59.723 --> 00:08:02.683
ما يسمى بالخيط الرقمي في الصناعة الرقمية.

00:08:02.683 --> 00:08:07.720
فنحن نستطيع البدء من رسم بالكومبيوتر، 
تصميم نموذج للتصنيع.

00:08:07.720 --> 00:08:10.436
عادة تنقطع الخيوط عند مرحله النمذجة،

00:08:10.436 --> 00:08:12.868
لأنك لا تستطيع المرور بكل
الطريق نحو التصنيع

00:08:12.868 --> 00:08:16.587
ﻷن معظم الشياء لا تملك الخصائص 
التي تمكنها من جعلها منتج نهائي.

00:08:16.587 --> 00:08:18.980
يمكننا الآن ربط الخيوط الرقمية

00:08:18.980 --> 00:08:23.232
على طول الطريق من التصميم
الى النمذجة الى التصنيع.

00:08:23.232 --> 00:08:26.177
و هذه الفرصة حقا تفتح المجال 
لكل انواع الأشياء،

00:08:26.177 --> 00:08:31.128
من سيارات أكفأ في استخدام الوقود
تتعامل مع خصائص شعرية عظيمة

00:08:31.128 --> 00:08:33.077
بمقدار عالي من نسبة القوة الى الوزن،

00:08:33.077 --> 00:08:37.466
ريش محركات جديدة، كل اﻷشياء الرائعه.

00:08:37.466 --> 00:08:42.609
فكروا لو أنكم تحتاجون دعامة 
في موقف طارئ،

00:08:42.619 --> 00:08:46.590
فبدلا من أن يقوم الطبيب بأخة 
دعامة من على الرف

00:08:46.590 --> 00:08:48.818
حيث هناك أحجام قياسية فقط،

NOTE Paragraph

00:08:48.818 --> 00:08:52.973
ستحصل على دعامه ممصمة لك،
طبقا لتشريح جسدك

00:08:52.983 --> 00:08:54.793
باستخدام أجزاء من جسدك،

00:08:54.793 --> 00:08:58.042
الطباعة في المواقف الطارئة 
في وقت آني

00:08:58.042 --> 00:09:01.478
و يمكن لهذه الدعامة أن تخرج بعد 18 شهرا
فعلا تغيير في قواعد اللعبة.

00:09:01.478 --> 00:09:05.629
أو في طب اﻷسنان الرقمي
هذا النوع من التركيبات

00:09:05.629 --> 00:09:08.808
حتى أثناء جلوسك على كرسي
طبيب اﻷسنان.

00:09:08.808 --> 00:09:11.527
و تنظر الى التركيبات التي قد 
يصنعها طلابي

00:09:11.527 --> 00:09:13.503
في جامعة كارولينا الشمالية.

00:09:13.503 --> 00:09:16.314
هذه تركيبات دقيقة رائعة.

00:09:16.314 --> 00:09:19.310
تعلمون، العالم حقا جيد التصنيع 
الدقيق جدا (النانو).

00:09:19.310 --> 00:09:23.604
قانون مور أثبت أشياء من 10 ميكرون و أقل.

00:09:23.604 --> 00:09:25.203
حقا نحن جيدين في هذا،

NOTE Paragraph

00:09:25.203 --> 00:09:29.199
و لكن في الواقع فأنه من الصعب جدا صنع 
أشياء من 10 الى 1000 ميكرون،

00:09:29.239 --> 00:09:31.259
في مقياس الميزو.

00:09:31.259 --> 00:09:34.091
و طرق الكشط من صناعة السيليكون

00:09:34.091 --> 00:09:35.501
لا تستطيع عمل هذا بشكل جيد.

00:09:35.511 --> 00:09:37.161
انها لا تستطيع حفر الرقائق جيدا.

00:09:37.161 --> 00:09:39.114
و لكن هذه الطريقة

00:09:39.114 --> 00:09:41.590
نستطيع انبات هذه الأجزاء 
من القاع الى اعلى

00:09:41.590 --> 00:09:43.589
باستخدام الصناعة بالاضافة.

00:09:43.589 --> 00:09:45.839
و صنع اشياء مذهلة في عشرات الثواني،

00:09:45.839 --> 00:09:47.934
تفتح عصرا جديدا في تكنولوجيا المستشعرات،

00:09:47.934 --> 00:09:50.420
طرق جديده لتوصيل اﻷدوية،

00:09:50.420 --> 00:09:55.153
تطبيقات جديده لمعمل على شريحة،
حقا تغيير في قواعد اللعبة.

00:09:55.153 --> 00:09:59.972
لذلك فان فرصة صناعة أجزاء في وقت آني

00:09:59.972 --> 00:10:02.801
و لديها خصائص منتج نهائي

00:10:02.821 --> 00:10:05.793
تفتح الطريق حقا للصناعه ثلاثية البعد،

NOTE Paragraph

00:10:05.793 --> 00:10:08.987
و بالنسبه لنا، فان هذا مثير جدا
لأنه حقا يحتوي على

00:10:08.987 --> 00:10:15.590
التداخل بين العتاد ، و البرمجيات
و علم الجزيئات

00:10:15.590 --> 00:10:19.746
و أنا لا استطيع الانتظار ﻷرى المصممين
و المهندسين حول العالم

00:10:19.746 --> 00:10:22.496
على وشك القدره على انجاز أعمالهم
بهذه الأداة.

00:10:22.496 --> 00:10:24.623
شكرا لاستماعكم.

00:10:24.623 --> 00:10:28.679
(تصفيق)