0:00:00.949,0:00:02.773
Jako mi je drago[br]što sam večeras ovdje

0:00:02.773,0:00:05.152
kako bih podijelio s vama [br]nešto na čemu radimo

0:00:05.152,0:00:07.242
već duže od dvije godine,

0:00:07.242,0:00:09.796
u području aditivne proizvodnje,

0:00:09.796,0:00:12.513
poznatijem kao 3D printanje.

0:00:12.513,0:00:14.231
Pogledajte ovaj predmet.

0:00:14.231,0:00:18.039
Izgleda poprilično jednostavno,[br]ali je istodobno vrlo kompliciran.

0:00:18.549,0:00:21.800
Sastoji se od niza koncentričnih[br]geodetskih struktura

0:00:21.800,0:00:24.795
s međusobnim poveznicama.

0:00:24.795,0:00:30.797
U ovom kontekstu, ne može se izraditi[br]tradicionalnim tehnikama proizvodnje.

0:00:31.343,0:00:35.290
Ima takvu simetriju da se ne može[br]izraditi injekcijskim prešanjem.

0:00:35.290,0:00:38.879
Ne možete ga izraditi čak[br]niti glodanjem.

0:00:39.470,0:00:42.117
Ovo je zadatak za 3D printer,

0:00:42.117,0:00:46.598
no većini bi 3D printera trebalo između[br]tri do deset sati za izradu,

0:00:46.598,0:00:50.824
a večeras ćemo riskirati i pokušati[br]izraditi jedan na pozornici

0:00:50.824,0:00:53.401
tijekom ovog desetominutnog govora.

0:00:53.401,0:00:55.440
Poželite nam sreću.

0:00:56.350,0:00:59.624
3D printanje je zapravo [br]netočan naziv.

0:00:59.624,0:01:03.399
To je zapravo [br]kontinuirano 2D printanje

0:01:03.919,0:01:07.761
i zapravo koristi tehnologije[br]povezane s 2D printanjem.

0:01:08.401,0:01:13.360
Zamislite printanje tintom gdje se[br]tinta polaže na papir i stvara slova

0:01:13.360,0:01:18.346
i zatim ponovite to mnogo puta[br]da izradite trodimenzionalni predmet.

0:01:18.346,0:01:20.417
U mikroelektronici, koriste

0:01:20.417,0:01:22.737
litografiju kako bi napravili [br]nešto slično,

0:01:22.737,0:01:24.945
za izradu tranzistora[br]i integriranih krugova

0:01:24.945,0:01:26.997
te nekoliko puta izgrađuju strukturu.

0:01:26.997,0:01:29.399
Ovo su sve tehnologije 2D printanja.

0:01:30.099,0:01:33.987
Ja sam kemičar[br]i materijalni znanstvenik

0:01:33.987,0:01:36.711
i moji suradnici su također[br]materijalni znanstvenici,

0:01:36.711,0:01:39.010
jedan je kemičar, drugi fizičar

0:01:39.010,0:01:41.936
i zainteresiralo nas je 3D printanje.

0:01:41.936,0:01:47.531
Vrlo često, kao što znate,[br]nove ideje su samo jednostavne veze

0:01:47.531,0:01:51.274
između ljudi s različitim iskustvima[br]u različitim zajednicama,

0:01:51.274,0:01:52.751
a to je i naša priča.

0:01:54.651,0:01:57.092
Inspirirala nas je

0:01:57.092,0:02:00.893
scena s T-1000 iz "Terminatora 2"

0:02:00.893,0:02:05.836
i pomislili smo: zašto ne bi 3D printer[br]mogao funkcionirati na ovaj način,

0:02:06.426,0:02:10.362
da se predmet uzdiže iz lokve

0:02:11.052,0:02:13.520
u stvarnom vremenu

0:02:13.520,0:02:15.749
bez otpada

0:02:15.749,0:02:18.071
kako bi se izradio odličan predmet?

0:02:18.071,0:02:19.488
OK, isto kao u filmovima.

0:02:19.488,0:02:22.877
Može li nas Hollywood inspirirati

0:02:22.877,0:02:26.384
u smišljanju načina[br]na koji bi ovo funkcioniralo?

0:02:26.384,0:02:28.450
Ovo je bio naš izazov.

0:02:28.450,0:02:31.817
Naš pristup bio bi,[br]kada bismo mogli to učiniti,

0:02:31.817,0:02:35.671
mogli bismo preispitati tri problema [br]koja sprječavaju to da 3D printanje

0:02:35.671,0:02:38.086
bude proizvodni proces.

0:02:38.086,0:02:40.617
Prvo, 3D printanje je sporo.

0:02:40.617,0:02:45.841
Postoje gljive koje rastu brže[br]od printanih 3D dijelova. (Smijeh)

0:02:47.281,0:02:49.417
Proces sloja na sloj

0:02:49.417,0:02:52.319
dovodi do pogrešaka[br]u mehaničkim značajkama,

0:02:52.319,0:02:56.266
a kada se nešto razvija u kontinuitetu,[br]ove pogreške se mogu eliminirati.

0:02:56.266,0:03:01.398
Kada bismo mogli ubrzano razvijati,[br]mogli bismo početi koristiti materijale

0:03:01.398,0:03:06.042
koji se sami polimeriziraju[br]i dobili bismo nevjerojatne značajke.

0:03:06.042,0:03:10.151
Kada bismo mogli ovo napraviti,[br]oponašati Hollywood,

0:03:10.151,0:03:12.912
mogli bismo se okrenuti 3D proizvodnji.

0:03:14.702,0:03:17.953
Naš pristup sastoji se od upotrebe[br]nekih standardnih saznanja

0:03:17.953,0:03:20.553
iz kemije polimera

0:03:20.553,0:03:27.152
kako bismo iskoristili svjetlo i kisik[br]za kontinuirani razvoj dijelova.

0:03:27.152,0:03:30.099
Svjetlo i kisik djeluju [br]na različite načine.

0:03:30.099,0:03:33.141
Svjetlo može pretvoriti[br]smolu u kruto stanje,

0:03:33.141,0:03:35.295
može pretvoriti tekućinu[br]u kruto stanje.

0:03:35.295,0:03:38.829
Kisik sprječava taj proces.

0:03:38.829,0:03:42.080
Tako su svjetlo i kisik[br]potpuno suprotni jedno od drugoga

0:03:42.080,0:03:44.588
iz kemijske perspektive

0:03:44.588,0:03:48.001
i kada bismo prostorno mogli[br]kontrolirati svjetlo i kisik,

0:03:48.001,0:03:50.228
mogli bismo kontrolirati ovaj proces.

0:03:50.639,0:03:53.135
Ovo nazivamo CLIP.[br][Continuous Liquid Interface Production.]

0:03:53.155,0:03:55.956
Ima tri operativne komponente.

0:03:55.956,0:04:00.035
Prvo, ima rezervoar[br]koji sadrži tekućinu,

0:04:00.035,0:04:02.481
baš kao T-1000.

0:04:02.481,0:04:04.442
Na dnu rezervoara je[br]poseban prozor.

0:04:04.442,0:04:06.072
Vratit ću se na ovo.

0:04:06.462,0:04:09.891
Također, ima stalak[br]koji se spušta u tekućinu

0:04:09.891,0:04:12.815
i vadi predmet iz tekućine.

0:04:12.815,0:04:16.625
Treća komponenta je[br]sustav digitalne projekcije svjetla

0:04:16.625,0:04:18.778
ispod rezervoara,

0:04:18.778,0:04:22.451
koji svijetli svjetlom[br]iz ultraljubičastog raspona.

0:04:22.451,0:04:26.220
Ključno je to da je prozor[br]koji je u donjem dijelu rezervoara

0:04:26.220,0:04:28.426
kompozitan,[br]to je vrlo poseban prozor.

0:04:28.426,0:04:31.635
Ne samo da je proziran za svjetlo,[br]nego propušta i kisik.

0:04:31.635,0:04:36.046
Ima karakteristike kontaktne leće.

0:04:36.046,0:04:38.220
Vidimo kako proces funkcionira.

0:04:38.220,0:04:41.369
Možete vidjeti da[br]spuštanjem stalka,

0:04:41.369,0:04:45.238
u tradicionalnom procesu s [br]prozorom koji ne propušta kisik,

0:04:45.238,0:04:48.300
radite dvodimenzionalni uzorak

0:04:48.300,0:04:51.992
te lijepite to na prozor,[br]s tradicionalnim prozorom,

0:04:51.992,0:04:55.601
a kako biste uveli sljedeći sloj,[br]morate ga razdvojiti,

0:04:55.601,0:04:58.550
uvesti novu smolu, [br]ponovno ga pozicionirati

0:04:58.550,0:05:01.174
i neprestano ponavljati ovaj proces.

0:05:01.174,0:05:03.533
Ali s našim posebnim prozorom,

0:05:03.533,0:05:06.826
možemo napraviti to da[br]kada kisik dolazi od ispod

0:05:06.826,0:05:09.456
i kada ga svjetlo udari

0:05:09.456,0:05:12.040
taj kisik sprječava reakciju

0:05:12.040,0:05:14.549
i stvaramo mrtvu zonu.

0:05:14.549,0:05:17.776
Ova mrtva zona je debljine [br]od otprilike desetak mikrona,

0:05:18.586,0:05:21.897
što je dva ili tri promjera[br]crvene krvne stanice,

0:05:21.897,0:05:24.787
točno na prozoru sučelja[br]koji ostaje tekućina

0:05:24.787,0:05:27.179
i podižemo ovaj predmet

0:05:27.179,0:05:29.432
i kako smo naveli[br]u znanstvenoj studiji,

0:05:29.432,0:05:33.514
mijenjanjem sadržaja kisika[br]možemo promijeniti debljinu mrtve zone.

0:05:33.514,0:05:36.769
Tako imamo nekoliko ključnih varijabli[br]koje kontroliramo: sadržaj kisika,

0:05:36.769,0:05:40.461
svjetlo, jačinu svjetla,[br]dozu polimerizacije,

0:05:40.461,0:05:42.647
viskoznost, geometriju

0:05:42.647,0:05:46.430
i koristimo vrlo sofisticirani softver[br]za kontrolu ovog procesa.

0:05:46.430,0:05:50.166
Rezultat je doista zapanjujuć.

0:05:50.166,0:05:53.320
Ovo je 25 do 100 puta brže od[br]tradicionalnih 3D printera,

0:05:54.100,0:05:56.326
što sve mijenja.

0:05:56.326,0:06:00.066
Također, sa sposobnošću dovođenja[br]tekućine do sučelja,

0:06:00.066,0:06:03.623
možemo biti i 1000 puta brži,

0:06:04.183,0:06:08.246
a to otvara mogućnost zagrijavanja

0:06:08.286,0:06:12.465
i kao inženjer kemije[br]vrlo sam uzbuđen radi prijenosa topline

0:06:12.465,0:06:16.197
i ideje da bi jednog dana mogli imati[br]3D printere hlađene vodom

0:06:16.197,0:06:18.390
jer su toliko brzi.

0:06:18.390,0:06:21.694
Također, zbog razvijanja predmeta,[br]uklanjamo slojeve

0:06:21.694,0:06:24.324
te su dijelovi monolitni.

0:06:24.324,0:06:26.527
Ne vidite površinu strukture.

0:06:26.527,0:06:29.297
Dobivate molekularno glatke površine.

0:06:29.297,0:06:32.863
Mehaničke značajke većine dijelova[br]izrađenih 3D printerima su

0:06:32.863,0:06:37.804
na zlu glasu jer imaju značajke[br]koje ovise o orijentaciji

0:06:37.804,0:06:41.429
samog printanja, zbog slojevite strukture.

0:06:41.429,0:06:44.218
No, kada ovako razvijate predmete,

0:06:44.218,0:06:47.387
značajke se ne mijenjaju[br]u odnosu na smjer printanja.

0:06:47.387,0:06:50.239
Ovo izgleda poput injekcijskog prešanja

0:06:50.239,0:06:53.929
što je vrlo drugačije od[br]tradicionalne 3D prozivodnje.

0:06:54.339,0:06:57.565
Također, možemo ubaciti

0:06:57.565,0:07:00.866
cijeli udžbenik o kemiji polimera u ovo

0:07:00.866,0:07:04.438
i možemo stvoriti kemije koje[br]stvaraju značajke

0:07:04.438,0:07:07.625
koje doista želite u [br]isprintanom 3D objektu.

0:07:07.625,0:07:10.079
(Pljesak)

0:07:10.079,0:07:13.657
Evo ga. Odlično.

0:07:14.127,0:07:17.006
Uvijek riskirate da ovakvo nešto neće[br]uspjeti na pozornici, zar ne?

0:07:18.026,0:07:21.154
Možemo imati materijale [br]s odličnim mehaničkim značajkama.

0:07:21.154,0:07:23.415
Po prvi puta, možemo imati elastomere

0:07:23.415,0:07:26.038
koji imaju visoku elastičnost ili[br]visoko prigušenje.

0:07:26.038,0:07:29.108
Zamislite vibracijsku kontrolu[br]ili odlične tenisice, na primjer.

0:07:29.108,0:07:32.684
Možemo napraviti materijale[br]koji su nevjerojatno čvrsti,

0:07:32.904,0:07:36.357
imaju visok omjer čvrstoće u odnosu na težinu,[br]doista čvrste materijale,

0:07:36.357,0:07:39.482
doista odlične elastomere,

0:07:39.502,0:07:42.138
tako da ćemo ovo baciti u publiku.

0:07:42.138,0:07:44.413
Odlične materijalne značajke.

0:07:44.413,0:07:49.143
Mogućnost koja se javlja jest[br]da ako možete napraviti dio

0:07:49.143,0:07:51.943
koji ima značajke[br]finalnog dijela

0:07:51.943,0:07:54.270
i pravite ga ovom brzinom,

0:07:54.270,0:07:56.696
moguće je [br]transformirati proizvodnju.

0:07:56.696,0:08:00.098
Trenutno se u proizvodnji odvija

0:08:00.098,0:08:02.567
takozvana digitalna nit[br]u digitalnoj proizvodnji.

0:08:02.567,0:08:07.310
Kreće se od crteža u CAD-u, dizajna,[br]do prototipa i proizvodnje.

0:08:07.310,0:08:10.642
Često se digitalna nit razbija[br]već kod prototipa

0:08:10.642,0:08:13.157
jer se ne može[br]nastaviti do proizvodnje

0:08:13.157,0:08:16.278
pošto većina dijelova [br]nema značajku finalnog dijela.

0:08:16.278,0:08:19.287
Sada možemo [br]povezati digitalnu nit

0:08:19.287,0:08:22.236
sve od dizajna do [br]prototipa i proizvodnje,

0:08:23.046,0:08:27.069
a ova mogućnost [br]doista otvara razne prilike

0:08:27.069,0:08:31.190
od boljih, učinkovitijih auta,[br]odličnih značajki rešetaka

0:08:31.190,0:08:33.318
s visokim omjerom čvrstoće i težine,

0:08:33.318,0:08:37.413
novih turbinskih lopatica,[br]svakakvih prekrasnih predmeta.

0:08:37.723,0:08:41.993
Zamislite da vam je [br]hitno potreban stent,

0:08:41.993,0:08:46.252
umjesto da liječnik uzima[br]jedan s police,

0:08:46.252,0:08:49.098
koji je standardne veličine,

0:08:49.098,0:08:52.589
imate stent koji je stvoren za vas,[br]za vašu anatomiju

0:08:53.099,0:08:55.628
s vlastitim protočnim svojstvima

0:08:55.628,0:08:59.067
koji se printa u hitnoj situaciji u[br]stvarnom vremenu sa značajkom

0:08:59.067,0:09:02.763
razgradnje nakon 18 mjeseci:[br]to doista mijenja sve.

0:09:02.763,0:09:06.294
Ili digitalna stomatologija i izrada[br]ovakvih struktura

0:09:06.294,0:09:09.010
čak dok sjedite u [br]stomatološkom stolcu.

0:09:09.010,0:09:11.314
Pogledajte strukture koje izrađuju[br]moji studenti

0:09:11.314,0:09:13.243
na Sveučilištu u Sjevernoj Karolini.

0:09:13.243,0:09:15.839
Ovo su nevjerojatne strukture[br]na mikro razini.

0:09:15.839,0:09:19.449
Svijet je jako dobar u[br]nano proizvodnji.

0:09:19.449,0:09:23.461
Mooreov zakon je gurnuo stvari[br]od 10 mikrona na niže.

0:09:23.461,0:09:25.461
Doista smo dobri u tome,

0:09:25.461,0:09:28.971
ali je iznimno teško izraditi stvari[br]veličine od 10 do 1000 mikrona,

0:09:28.971,0:09:31.284
na mezorazini.

0:09:31.284,0:09:33.530
Suptraktivne tehnike[br]silicijske industrije

0:09:33.530,0:09:35.399
ne mogu ovo dobro učiniti.

0:09:35.399,0:09:37.539
Ne mogu urezivati tanke[br]pločice tako dobro.

0:09:37.539,0:09:39.474
Ovaj proces je tako nježan

0:09:39.474,0:09:41.910
da možemo razvijati predmete[br]od dna u visinu

0:09:41.910,0:09:43.793
upotrebom aditivne proizvodnje

0:09:43.793,0:09:46.352
te napraviti nevjerojatne stvari[br]u desetinkama sekunde

0:09:46.352,0:09:48.417
što otvara nove [br]senzorske tehnologije,

0:09:48.417,0:09:51.369
nove tehnike ubrizgavanja lijekova,

0:09:51.369,0:09:55.513
nove primjene minijaturnih analitičkih [br]sustava, doista velike promjene.

0:09:55.513,0:09:59.486
Mogućnost izrade dijela[br]u stvarnom vremenu,

0:09:59.486,0:10:02.462
koji ima značajke[br]finalnog dijela,

0:10:02.462,0:10:05.662
doista otvara mogućnost[br]3D proizvodnje,

0:10:05.662,0:10:09.239
a za nas je ovo vrlo uzbudljivo[br]jer je ovo doista

0:10:09.239,0:10:14.685
križanje između hardvera, softvera[br]i molekularne znanosti

0:10:15.275,0:10:19.899
i jedva čekam vidjeti što će dizajneri[br]i inženjeri diljem svijeta

0:10:19.899,0:10:22.568
napraviti s[br]ovim odličnim alatom.

0:10:22.568,0:10:24.317
Hvala na pažnji.

0:10:24.317,0:10:28.997
(Pljesak)