1
00:00:00,949 --> 00:00:02,773
Jako mi je drago
što sam večeras ovdje

2
00:00:02,773 --> 00:00:05,152
kako bih podijelio s vama 
nešto na čemu radimo

3
00:00:05,152 --> 00:00:07,242
već duže od dvije godine,

4
00:00:07,242 --> 00:00:09,796
u području aditivne proizvodnje,

5
00:00:09,796 --> 00:00:12,513
poznatijem kao 3D printanje.

6
00:00:12,513 --> 00:00:14,231
Pogledajte ovaj predmet.

7
00:00:14,231 --> 00:00:18,039
Izgleda poprilično jednostavno,
ali je istodobno vrlo kompliciran.

8
00:00:18,549 --> 00:00:21,800
Sastoji se od niza koncentričnih
geodetskih struktura

9
00:00:21,800 --> 00:00:24,795
s međusobnim poveznicama.

10
00:00:24,795 --> 00:00:30,797
U ovom kontekstu, ne može se izraditi
tradicionalnim tehnikama proizvodnje.

11
00:00:31,343 --> 00:00:35,290
Ima takvu simetriju da se ne može
izraditi injekcijskim prešanjem.

12
00:00:35,290 --> 00:00:38,879
Ne možete ga izraditi čak
niti glodanjem.

13
00:00:39,470 --> 00:00:42,117
Ovo je zadatak za 3D printer,

14
00:00:42,117 --> 00:00:46,598
no većini bi 3D printera trebalo između
tri do deset sati za izradu,

15
00:00:46,598 --> 00:00:50,824
a večeras ćemo riskirati i pokušati
izraditi jedan na pozornici

16
00:00:50,824 --> 00:00:53,401
tijekom ovog desetominutnog govora.

17
00:00:53,401 --> 00:00:55,440
Poželite nam sreću.

18
00:00:56,350 --> 00:00:59,624
3D printanje je zapravo 
netočan naziv.

19
00:00:59,624 --> 00:01:03,399
To je zapravo 
kontinuirano 2D printanje

20
00:01:03,919 --> 00:01:07,761
i zapravo koristi tehnologije
povezane s 2D printanjem.

21
00:01:08,401 --> 00:01:13,360
Zamislite printanje tintom gdje se
tinta polaže na papir i stvara slova

22
00:01:13,360 --> 00:01:18,346
i zatim ponovite to mnogo puta
da izradite trodimenzionalni predmet.

23
00:01:18,346 --> 00:01:20,417
U mikroelektronici, koriste

24
00:01:20,417 --> 00:01:22,737
litografiju kako bi napravili 
nešto slično,

25
00:01:22,737 --> 00:01:24,945
za izradu tranzistora
i integriranih krugova

26
00:01:24,945 --> 00:01:26,997
te nekoliko puta izgrađuju strukturu.

27
00:01:26,997 --> 00:01:29,399
Ovo su sve tehnologije 2D printanja.

28
00:01:30,099 --> 00:01:33,987
Ja sam kemičar
i materijalni znanstvenik

29
00:01:33,987 --> 00:01:36,711
i moji suradnici su također
materijalni znanstvenici,

30
00:01:36,711 --> 00:01:39,010
jedan je kemičar, drugi fizičar

31
00:01:39,010 --> 00:01:41,936
i zainteresiralo nas je 3D printanje.

32
00:01:41,936 --> 00:01:47,531
Vrlo često, kao što znate,
nove ideje su samo jednostavne veze

33
00:01:47,531 --> 00:01:51,274
između ljudi s različitim iskustvima
u različitim zajednicama,

34
00:01:51,274 --> 00:01:52,751
a to je i naša priča.

35
00:01:54,651 --> 00:01:57,092
Inspirirala nas je

36
00:01:57,092 --> 00:02:00,893
scena s T-1000 iz "Terminatora 2"

37
00:02:00,893 --> 00:02:05,836
i pomislili smo: zašto ne bi 3D printer
mogao funkcionirati na ovaj način,

38
00:02:06,426 --> 00:02:10,362
da se predmet uzdiže iz lokve

39
00:02:11,052 --> 00:02:13,520
u stvarnom vremenu

40
00:02:13,520 --> 00:02:15,749
bez otpada

41
00:02:15,749 --> 00:02:18,071
kako bi se izradio odličan predmet?

42
00:02:18,071 --> 00:02:19,488
OK, isto kao u filmovima.

43
00:02:19,488 --> 00:02:22,877
Može li nas Hollywood inspirirati

44
00:02:22,877 --> 00:02:26,384
u smišljanju načina
na koji bi ovo funkcioniralo?

45
00:02:26,384 --> 00:02:28,450
Ovo je bio naš izazov.

46
00:02:28,450 --> 00:02:31,817
Naš pristup bio bi,
kada bismo mogli to učiniti,

47
00:02:31,817 --> 00:02:35,671
mogli bismo preispitati tri problema 
koja sprječavaju to da 3D printanje

48
00:02:35,671 --> 00:02:38,086
bude proizvodni proces.

49
00:02:38,086 --> 00:02:40,617
Prvo, 3D printanje je sporo.

50
00:02:40,617 --> 00:02:45,841
Postoje gljive koje rastu brže
od printanih 3D dijelova. (Smijeh)

51
00:02:47,281 --> 00:02:49,417
Proces sloja na sloj

52
00:02:49,417 --> 00:02:52,319
dovodi do pogrešaka
u mehaničkim značajkama,

53
00:02:52,319 --> 00:02:56,266
a kada se nešto razvija u kontinuitetu,
ove pogreške se mogu eliminirati.

54
00:02:56,266 --> 00:03:01,398
Kada bismo mogli ubrzano razvijati,
mogli bismo početi koristiti materijale

55
00:03:01,398 --> 00:03:06,042
koji se sami polimeriziraju
i dobili bismo nevjerojatne značajke.

56
00:03:06,042 --> 00:03:10,151
Kada bismo mogli ovo napraviti,
oponašati Hollywood,

57
00:03:10,151 --> 00:03:12,912
mogli bismo se okrenuti 3D proizvodnji.

58
00:03:14,702 --> 00:03:17,953
Naš pristup sastoji se od upotrebe
nekih standardnih saznanja

59
00:03:17,953 --> 00:03:20,553
iz kemije polimera

60
00:03:20,553 --> 00:03:27,152
kako bismo iskoristili svjetlo i kisik
za kontinuirani razvoj dijelova.

61
00:03:27,152 --> 00:03:30,099
Svjetlo i kisik djeluju 
na različite načine.

62
00:03:30,099 --> 00:03:33,141
Svjetlo može pretvoriti
smolu u kruto stanje,

63
00:03:33,141 --> 00:03:35,295
može pretvoriti tekućinu
u kruto stanje.

64
00:03:35,295 --> 00:03:38,829
Kisik sprječava taj proces.

65
00:03:38,829 --> 00:03:42,080
Tako su svjetlo i kisik
potpuno suprotni jedno od drugoga

66
00:03:42,080 --> 00:03:44,588
iz kemijske perspektive

67
00:03:44,588 --> 00:03:48,001
i kada bismo prostorno mogli
kontrolirati svjetlo i kisik,

68
00:03:48,001 --> 00:03:50,228
mogli bismo kontrolirati ovaj proces.

69
00:03:50,639 --> 00:03:53,135
Ovo nazivamo CLIP.
[Continuous Liquid Interface Production.]

70
00:03:53,155 --> 00:03:55,956
Ima tri operativne komponente.

71
00:03:55,956 --> 00:04:00,035
Prvo, ima rezervoar
koji sadrži tekućinu,

72
00:04:00,035 --> 00:04:02,481
baš kao T-1000.

73
00:04:02,481 --> 00:04:04,442
Na dnu rezervoara je
poseban prozor.

74
00:04:04,442 --> 00:04:06,072
Vratit ću se na ovo.

75
00:04:06,462 --> 00:04:09,891
Također, ima stalak
koji se spušta u tekućinu

76
00:04:09,891 --> 00:04:12,815
i vadi predmet iz tekućine.

77
00:04:12,815 --> 00:04:16,625
Treća komponenta je
sustav digitalne projekcije svjetla

78
00:04:16,625 --> 00:04:18,778
ispod rezervoara,

79
00:04:18,778 --> 00:04:22,451
koji svijetli svjetlom
iz ultraljubičastog raspona.

80
00:04:22,451 --> 00:04:26,220
Ključno je to da je prozor
koji je u donjem dijelu rezervoara

81
00:04:26,220 --> 00:04:28,426
kompozitan,
to je vrlo poseban prozor.

82
00:04:28,426 --> 00:04:31,635
Ne samo da je proziran za svjetlo,
nego propušta i kisik.

83
00:04:31,635 --> 00:04:36,046
Ima karakteristike kontaktne leće.

84
00:04:36,046 --> 00:04:38,220
Vidimo kako proces funkcionira.

85
00:04:38,220 --> 00:04:41,369
Možete vidjeti da
spuštanjem stalka,

86
00:04:41,369 --> 00:04:45,238
u tradicionalnom procesu s 
prozorom koji ne propušta kisik,

87
00:04:45,238 --> 00:04:48,300
radite dvodimenzionalni uzorak

88
00:04:48,300 --> 00:04:51,992
te lijepite to na prozor,
s tradicionalnim prozorom,

89
00:04:51,992 --> 00:04:55,601
a kako biste uveli sljedeći sloj,
morate ga razdvojiti,

90
00:04:55,601 --> 00:04:58,550
uvesti novu smolu, 
ponovno ga pozicionirati

91
00:04:58,550 --> 00:05:01,174
i neprestano ponavljati ovaj proces.

92
00:05:01,174 --> 00:05:03,533
Ali s našim posebnim prozorom,

93
00:05:03,533 --> 00:05:06,826
možemo napraviti to da
kada kisik dolazi od ispod

94
00:05:06,826 --> 00:05:09,456
i kada ga svjetlo udari

95
00:05:09,456 --> 00:05:12,040
taj kisik sprječava reakciju

96
00:05:12,040 --> 00:05:14,549
i stvaramo mrtvu zonu.

97
00:05:14,549 --> 00:05:17,776
Ova mrtva zona je debljine 
od otprilike desetak mikrona,

98
00:05:18,586 --> 00:05:21,897
što je dva ili tri promjera
crvene krvne stanice,

99
00:05:21,897 --> 00:05:24,787
točno na prozoru sučelja
koji ostaje tekućina

100
00:05:24,787 --> 00:05:27,179
i podižemo ovaj predmet

101
00:05:27,179 --> 00:05:29,432
i kako smo naveli
u znanstvenoj studiji,

102
00:05:29,432 --> 00:05:33,514
mijenjanjem sadržaja kisika
možemo promijeniti debljinu mrtve zone.

103
00:05:33,514 --> 00:05:36,769
Tako imamo nekoliko ključnih varijabli
koje kontroliramo: sadržaj kisika,

104
00:05:36,769 --> 00:05:40,461
svjetlo, jačinu svjetla,
dozu polimerizacije,

105
00:05:40,461 --> 00:05:42,647
viskoznost, geometriju

106
00:05:42,647 --> 00:05:46,430
i koristimo vrlo sofisticirani softver
za kontrolu ovog procesa.

107
00:05:46,430 --> 00:05:50,166
Rezultat je doista zapanjujuć.

108
00:05:50,166 --> 00:05:53,320
Ovo je 25 do 100 puta brže od
tradicionalnih 3D printera,

109
00:05:54,100 --> 00:05:56,326
što sve mijenja.

110
00:05:56,326 --> 00:06:00,066
Također, sa sposobnošću dovođenja
tekućine do sučelja,

111
00:06:00,066 --> 00:06:03,623
možemo biti i 1000 puta brži,

112
00:06:04,183 --> 00:06:08,246
a to otvara mogućnost zagrijavanja

113
00:06:08,286 --> 00:06:12,465
i kao inženjer kemije
vrlo sam uzbuđen radi prijenosa topline

114
00:06:12,465 --> 00:06:16,197
i ideje da bi jednog dana mogli imati
3D printere hlađene vodom

115
00:06:16,197 --> 00:06:18,390
jer su toliko brzi.

116
00:06:18,390 --> 00:06:21,694
Također, zbog razvijanja predmeta,
uklanjamo slojeve

117
00:06:21,694 --> 00:06:24,324
te su dijelovi monolitni.

118
00:06:24,324 --> 00:06:26,527
Ne vidite površinu strukture.

119
00:06:26,527 --> 00:06:29,297
Dobivate molekularno glatke površine.

120
00:06:29,297 --> 00:06:32,863
Mehaničke značajke većine dijelova
izrađenih 3D printerima su

121
00:06:32,863 --> 00:06:37,804
na zlu glasu jer imaju značajke
koje ovise o orijentaciji

122
00:06:37,804 --> 00:06:41,429
samog printanja, zbog slojevite strukture.

123
00:06:41,429 --> 00:06:44,218
No, kada ovako razvijate predmete,

124
00:06:44,218 --> 00:06:47,387
značajke se ne mijenjaju
u odnosu na smjer printanja.

125
00:06:47,387 --> 00:06:50,239
Ovo izgleda poput injekcijskog prešanja

126
00:06:50,239 --> 00:06:53,929
što je vrlo drugačije od
tradicionalne 3D prozivodnje.

127
00:06:54,339 --> 00:06:57,565
Također, možemo ubaciti

128
00:06:57,565 --> 00:07:00,866
cijeli udžbenik o kemiji polimera u ovo

129
00:07:00,866 --> 00:07:04,438
i možemo stvoriti kemije koje
stvaraju značajke

130
00:07:04,438 --> 00:07:07,625
koje doista želite u 
isprintanom 3D objektu.

131
00:07:07,625 --> 00:07:10,079
(Pljesak)

132
00:07:10,079 --> 00:07:13,657
Evo ga. Odlično.

133
00:07:14,127 --> 00:07:17,006
Uvijek riskirate da ovakvo nešto neće
uspjeti na pozornici, zar ne?

134
00:07:18,026 --> 00:07:21,154
Možemo imati materijale 
s odličnim mehaničkim značajkama.

135
00:07:21,154 --> 00:07:23,415
Po prvi puta, možemo imati elastomere

136
00:07:23,415 --> 00:07:26,038
koji imaju visoku elastičnost ili
visoko prigušenje.

137
00:07:26,038 --> 00:07:29,108
Zamislite vibracijsku kontrolu
ili odlične tenisice, na primjer.

138
00:07:29,108 --> 00:07:32,684
Možemo napraviti materijale
koji su nevjerojatno čvrsti,

139
00:07:32,904 --> 00:07:36,357
imaju visok omjer čvrstoće u odnosu na težinu,
doista čvrste materijale,

140
00:07:36,357 --> 00:07:39,482
doista odlične elastomere,

141
00:07:39,502 --> 00:07:42,138
tako da ćemo ovo baciti u publiku.

142
00:07:42,138 --> 00:07:44,413
Odlične materijalne značajke.

143
00:07:44,413 --> 00:07:49,143
Mogućnost koja se javlja jest
da ako možete napraviti dio

144
00:07:49,143 --> 00:07:51,943
koji ima značajke
finalnog dijela

145
00:07:51,943 --> 00:07:54,270
i pravite ga ovom brzinom,

146
00:07:54,270 --> 00:07:56,696
moguće je 
transformirati proizvodnju.

147
00:07:56,696 --> 00:08:00,098
Trenutno se u proizvodnji odvija

148
00:08:00,098 --> 00:08:02,567
takozvana digitalna nit
u digitalnoj proizvodnji.

149
00:08:02,567 --> 00:08:07,310
Kreće se od crteža u CAD-u, dizajna,
do prototipa i proizvodnje.

150
00:08:07,310 --> 00:08:10,642
Često se digitalna nit razbija
već kod prototipa

151
00:08:10,642 --> 00:08:13,157
jer se ne može
nastaviti do proizvodnje

152
00:08:13,157 --> 00:08:16,278
pošto većina dijelova 
nema značajku finalnog dijela.

153
00:08:16,278 --> 00:08:19,287
Sada možemo 
povezati digitalnu nit

154
00:08:19,287 --> 00:08:22,236
sve od dizajna do 
prototipa i proizvodnje,

155
00:08:23,046 --> 00:08:27,069
a ova mogućnost 
doista otvara razne prilike

156
00:08:27,069 --> 00:08:31,190
od boljih, učinkovitijih auta,
odličnih značajki rešetaka

157
00:08:31,190 --> 00:08:33,318
s visokim omjerom čvrstoće i težine,

158
00:08:33,318 --> 00:08:37,413
novih turbinskih lopatica,
svakakvih prekrasnih predmeta.

159
00:08:37,723 --> 00:08:41,993
Zamislite da vam je 
hitno potreban stent,

160
00:08:41,993 --> 00:08:46,252
umjesto da liječnik uzima
jedan s police,

161
00:08:46,252 --> 00:08:49,098
koji je standardne veličine,

162
00:08:49,098 --> 00:08:52,589
imate stent koji je stvoren za vas,
za vašu anatomiju

163
00:08:53,099 --> 00:08:55,628
s vlastitim protočnim svojstvima

164
00:08:55,628 --> 00:08:59,067
koji se printa u hitnoj situaciji u
stvarnom vremenu sa značajkom

165
00:08:59,067 --> 00:09:02,763
razgradnje nakon 18 mjeseci:
to doista mijenja sve.

166
00:09:02,763 --> 00:09:06,294
Ili digitalna stomatologija i izrada
ovakvih struktura

167
00:09:06,294 --> 00:09:09,010
čak dok sjedite u 
stomatološkom stolcu.

168
00:09:09,010 --> 00:09:11,314
Pogledajte strukture koje izrađuju
moji studenti

169
00:09:11,314 --> 00:09:13,243
na Sveučilištu u Sjevernoj Karolini.

170
00:09:13,243 --> 00:09:15,839
Ovo su nevjerojatne strukture
na mikro razini.

171
00:09:15,839 --> 00:09:19,449
Svijet je jako dobar u
nano proizvodnji.

172
00:09:19,449 --> 00:09:23,461
Mooreov zakon je gurnuo stvari
od 10 mikrona na niže.

173
00:09:23,461 --> 00:09:25,461
Doista smo dobri u tome,

174
00:09:25,461 --> 00:09:28,971
ali je iznimno teško izraditi stvari
veličine od 10 do 1000 mikrona,

175
00:09:28,971 --> 00:09:31,284
na mezorazini.

176
00:09:31,284 --> 00:09:33,530
Suptraktivne tehnike
silicijske industrije

177
00:09:33,530 --> 00:09:35,399
ne mogu ovo dobro učiniti.

178
00:09:35,399 --> 00:09:37,539
Ne mogu urezivati tanke
pločice tako dobro.

179
00:09:37,539 --> 00:09:39,474
Ovaj proces je tako nježan

180
00:09:39,474 --> 00:09:41,910
da možemo razvijati predmete
od dna u visinu

181
00:09:41,910 --> 00:09:43,793
upotrebom aditivne proizvodnje

182
00:09:43,793 --> 00:09:46,352
te napraviti nevjerojatne stvari
u desetinkama sekunde

183
00:09:46,352 --> 00:09:48,417
što otvara nove 
senzorske tehnologije,

184
00:09:48,417 --> 00:09:51,369
nove tehnike ubrizgavanja lijekova,

185
00:09:51,369 --> 00:09:55,513
nove primjene minijaturnih analitičkih 
sustava, doista velike promjene.

186
00:09:55,513 --> 00:09:59,486
Mogućnost izrade dijela
u stvarnom vremenu,

187
00:09:59,486 --> 00:10:02,462
koji ima značajke
finalnog dijela,

188
00:10:02,462 --> 00:10:05,662
doista otvara mogućnost
3D proizvodnje,

189
00:10:05,662 --> 00:10:09,239
a za nas je ovo vrlo uzbudljivo
jer je ovo doista

190
00:10:09,239 --> 00:10:14,685
križanje između hardvera, softvera
i molekularne znanosti

191
00:10:15,275 --> 00:10:19,899
i jedva čekam vidjeti što će dizajneri
i inženjeri diljem svijeta

192
00:10:19,899 --> 00:10:22,568
napraviti s
ovim odličnim alatom.

193
00:10:22,568 --> 00:10:24,317
Hvala na pažnji.

194
00:10:24,317 --> 00:10:28,997
(Pljesak)