WEBVTT

00:00:00.949 --> 00:00:02.773
Jako mi je drago
što sam večeras ovdje

00:00:02.773 --> 00:00:05.152
kako bih podijelio s vama 
nešto na čemu radimo

00:00:05.152 --> 00:00:07.242
već duže od dvije godine,

00:00:07.242 --> 00:00:09.796
u području aditivne proizvodnje,

00:00:09.796 --> 00:00:12.513
poznatijem kao 3D printanje.

NOTE Paragraph

00:00:12.513 --> 00:00:14.231
Pogledajte ovaj predmet.

00:00:14.231 --> 00:00:18.039
Izgleda poprilično jednostavno,
ali je istodobno vrlo kompliciran.

00:00:18.549 --> 00:00:21.800
Sastoji se od niza koncentričnih
geodetskih struktura

00:00:21.800 --> 00:00:24.795
s međusobnim poveznicama.

00:00:24.795 --> 00:00:30.797
U ovom kontekstu, ne može se izraditi
tradicionalnim tehnikama proizvodnje.

00:00:31.343 --> 00:00:35.290
Ima takvu simetriju da se ne može
izraditi injekcijskim prešanjem.

00:00:35.290 --> 00:00:38.879
Ne možete ga izraditi čak
niti glodanjem.

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

00:00:42.117 --> 00:00:46.598
no većini bi 3D printera trebalo između
tri do deset sati za izradu,

00:00:46.598 --> 00:00:50.824
a večeras ćemo riskirati i pokušati
izraditi jedan na pozornici

00:00:50.824 --> 00:00:53.401
tijekom ovog desetominutnog govora.

00:00:53.401 --> 00:00:55.440
Poželite nam sreću.

NOTE Paragraph

00:00:56.350 --> 00:00:59.624
3D printanje je zapravo 
netočan naziv.

00:00:59.624 --> 00:01:03.399
To je zapravo 
kontinuirano 2D printanje

00:01:03.919 --> 00:01:07.761
i zapravo koristi tehnologije
povezane s 2D printanjem.

00:01:08.401 --> 00:01:13.360
Zamislite printanje tintom gdje se
tinta polaže na papir i stvara slova

00:01:13.360 --> 00:01:18.346
i zatim ponovite to mnogo puta
da izradite trodimenzionalni predmet.

00:01:18.346 --> 00:01:20.417
U mikroelektronici, koriste

00:01:20.417 --> 00:01:22.737
litografiju kako bi napravili 
nešto slično,

00:01:22.737 --> 00:01:24.945
za izradu tranzistora
i integriranih krugova

00:01:24.945 --> 00:01:26.997
te nekoliko puta izgrađuju strukturu.

00:01:26.997 --> 00:01:29.399
Ovo su sve tehnologije 2D printanja.

NOTE Paragraph

00:01:30.099 --> 00:01:33.987
Ja sam kemičar
i materijalni znanstvenik

00:01:33.987 --> 00:01:36.711
i moji suradnici su također
materijalni znanstvenici,

00:01:36.711 --> 00:01:39.010
jedan je kemičar, drugi fizičar

00:01:39.010 --> 00:01:41.936
i zainteresiralo nas je 3D printanje.

00:01:41.936 --> 00:01:47.531
Vrlo često, kao što znate,
nove ideje su samo jednostavne veze

00:01:47.531 --> 00:01:51.274
između ljudi s različitim iskustvima
u različitim zajednicama,

00:01:51.274 --> 00:01:52.751
a to je i naša priča.

NOTE Paragraph

00:01:54.651 --> 00:01:57.092
Inspirirala nas je

00:01:57.092 --> 00:02:00.893
scena s T-1000 iz "Terminatora 2"

00:02:00.893 --> 00:02:05.836
i pomislili smo: zašto ne bi 3D printer
mogao funkcionirati na ovaj način,

00:02:06.426 --> 00:02:10.362
da se predmet uzdiže iz lokve

00:02:11.052 --> 00:02:13.520
u stvarnom vremenu

00:02:13.520 --> 00:02:15.749
bez otpada

00:02:15.749 --> 00:02:18.071
kako bi se izradio odličan predmet?

00:02:18.071 --> 00:02:19.488
OK, isto kao u filmovima.

00:02:19.488 --> 00:02:22.877
Može li nas Hollywood inspirirati

00:02:22.877 --> 00:02:26.384
u smišljanju načina
na koji bi ovo funkcioniralo?

00:02:26.384 --> 00:02:28.450
Ovo je bio naš izazov.

00:02:28.450 --> 00:02:31.817
Naš pristup bio bi,
kada bismo mogli to učiniti,

00:02:31.817 --> 00:02:35.671
mogli bismo preispitati tri problema 
koja sprječavaju to da 3D printanje

00:02:35.671 --> 00:02:38.086
bude proizvodni proces.

NOTE Paragraph

00:02:38.086 --> 00:02:40.617
Prvo, 3D printanje je sporo.

00:02:40.617 --> 00:02:45.841
Postoje gljive koje rastu brže
od printanih 3D dijelova. (Smijeh)

00:02:47.281 --> 00:02:49.417
Proces sloja na sloj

00:02:49.417 --> 00:02:52.319
dovodi do pogrešaka
u mehaničkim značajkama,

00:02:52.319 --> 00:02:56.266
a kada se nešto razvija u kontinuitetu,
ove pogreške se mogu eliminirati.

00:02:56.266 --> 00:03:01.398
Kada bismo mogli ubrzano razvijati,
mogli bismo početi koristiti materijale

00:03:01.398 --> 00:03:06.042
koji se sami polimeriziraju
i dobili bismo nevjerojatne značajke.

00:03:06.042 --> 00:03:10.151
Kada bismo mogli ovo napraviti,
oponašati Hollywood,

00:03:10.151 --> 00:03:12.912
mogli bismo se okrenuti 3D proizvodnji.

NOTE Paragraph

00:03:14.702 --> 00:03:17.953
Naš pristup sastoji se od upotrebe
nekih standardnih saznanja

00:03:17.953 --> 00:03:20.553
iz kemije polimera

00:03:20.553 --> 00:03:27.152
kako bismo iskoristili svjetlo i kisik
za kontinuirani razvoj dijelova.

00:03:27.152 --> 00:03:30.099
Svjetlo i kisik djeluju 
na različite načine.

00:03:30.099 --> 00:03:33.141
Svjetlo može pretvoriti
smolu u kruto stanje,

00:03:33.141 --> 00:03:35.295
može pretvoriti tekućinu
u kruto stanje.

00:03:35.295 --> 00:03:38.829
Kisik sprječava taj proces.

00:03:38.829 --> 00:03:42.080
Tako su svjetlo i kisik
potpuno suprotni jedno od drugoga

00:03:42.080 --> 00:03:44.588
iz kemijske perspektive

00:03:44.588 --> 00:03:48.001
i kada bismo prostorno mogli
kontrolirati svjetlo i kisik,

00:03:48.001 --> 00:03:50.228
mogli bismo kontrolirati ovaj proces.

00:03:50.639 --> 00:03:53.135
Ovo nazivamo CLIP.
[Continuous Liquid Interface Production.]

00:03:53.155 --> 00:03:55.956
Ima tri operativne komponente.

00:03:55.956 --> 00:04:00.035
Prvo, ima rezervoar
koji sadrži tekućinu,

00:04:00.035 --> 00:04:02.481
baš kao T-1000.

00:04:02.481 --> 00:04:04.442
Na dnu rezervoara je
poseban prozor.

00:04:04.442 --> 00:04:06.072
Vratit ću se na ovo.

00:04:06.462 --> 00:04:09.891
Također, ima stalak
koji se spušta u tekućinu

00:04:09.891 --> 00:04:12.815
i vadi predmet iz tekućine.

00:04:12.815 --> 00:04:16.625
Treća komponenta je
sustav digitalne projekcije svjetla

00:04:16.625 --> 00:04:18.778
ispod rezervoara,

NOTE Paragraph

00:04:18.778 --> 00:04:22.451
koji svijetli svjetlom
iz ultraljubičastog raspona.

00:04:22.451 --> 00:04:26.220
Ključno je to da je prozor
koji je u donjem dijelu rezervoara

00:04:26.220 --> 00:04:28.426
kompozitan,
to je vrlo poseban prozor.

00:04:28.426 --> 00:04:31.635
Ne samo da je proziran za svjetlo,
nego propušta i kisik.

00:04:31.635 --> 00:04:36.046
Ima karakteristike kontaktne leće.

00:04:36.046 --> 00:04:38.220
Vidimo kako proces funkcionira.

00:04:38.220 --> 00:04:41.369
Možete vidjeti da
spuštanjem stalka,

00:04:41.369 --> 00:04:45.238
u tradicionalnom procesu s 
prozorom koji ne propušta kisik,

00:04:45.238 --> 00:04:48.300
radite dvodimenzionalni uzorak

00:04:48.300 --> 00:04:51.992
te lijepite to na prozor,
s tradicionalnim prozorom,

00:04:51.992 --> 00:04:55.601
a kako biste uveli sljedeći sloj,
morate ga razdvojiti,

00:04:55.601 --> 00:04:58.550
uvesti novu smolu, 
ponovno ga pozicionirati

00:04:58.550 --> 00:05:01.174
i neprestano ponavljati ovaj proces.

00:05:01.174 --> 00:05:03.533
Ali s našim posebnim prozorom,

00:05:03.533 --> 00:05:06.826
možemo napraviti to da
kada kisik dolazi od ispod

00:05:06.826 --> 00:05:09.456
i kada ga svjetlo udari

00:05:09.456 --> 00:05:12.040
taj kisik sprječava reakciju

00:05:12.040 --> 00:05:14.549
i stvaramo mrtvu zonu.

00:05:14.549 --> 00:05:17.776
Ova mrtva zona je debljine 
od otprilike desetak mikrona,

00:05:18.586 --> 00:05:21.897
što je dva ili tri promjera
crvene krvne stanice,

00:05:21.897 --> 00:05:24.787
točno na prozoru sučelja
koji ostaje tekućina

00:05:24.787 --> 00:05:27.179
i podižemo ovaj predmet

00:05:27.179 --> 00:05:29.432
i kako smo naveli
u znanstvenoj studiji,

00:05:29.432 --> 00:05:33.514
mijenjanjem sadržaja kisika
možemo promijeniti debljinu mrtve zone.

00:05:33.514 --> 00:05:36.769
Tako imamo nekoliko ključnih varijabli
koje kontroliramo: sadržaj kisika,

00:05:36.769 --> 00:05:40.461
svjetlo, jačinu svjetla,
dozu polimerizacije,

00:05:40.461 --> 00:05:42.647
viskoznost, geometriju

NOTE Paragraph

00:05:42.647 --> 00:05:46.430
i koristimo vrlo sofisticirani softver
za kontrolu ovog procesa.

00:05:46.430 --> 00:05:50.166
Rezultat je doista zapanjujuć.

00:05:50.166 --> 00:05:53.320
Ovo je 25 do 100 puta brže od
tradicionalnih 3D printera,

00:05:54.100 --> 00:05:56.326
što sve mijenja.

00:05:56.326 --> 00:06:00.066
Također, sa sposobnošću dovođenja
tekućine do sučelja,

00:06:00.066 --> 00:06:03.623
možemo biti i 1000 puta brži,

00:06:04.183 --> 00:06:08.246
a to otvara mogućnost zagrijavanja

00:06:08.286 --> 00:06:12.465
i kao inženjer kemije
vrlo sam uzbuđen radi prijenosa topline

00:06:12.465 --> 00:06:16.197
i ideje da bi jednog dana mogli imati
3D printere hlađene vodom

00:06:16.197 --> 00:06:18.390
jer su toliko brzi.

00:06:18.390 --> 00:06:21.694
Također, zbog razvijanja predmeta,
uklanjamo slojeve

00:06:21.694 --> 00:06:24.324
te su dijelovi monolitni.

00:06:24.324 --> 00:06:26.527
Ne vidite površinu strukture.

00:06:26.527 --> 00:06:29.297
Dobivate molekularno glatke površine.

00:06:29.297 --> 00:06:32.863
Mehaničke značajke većine dijelova
izrađenih 3D printerima su

00:06:32.863 --> 00:06:37.804
na zlu glasu jer imaju značajke
koje ovise o orijentaciji

00:06:37.804 --> 00:06:41.429
samog printanja, zbog slojevite strukture.

00:06:41.429 --> 00:06:44.218
No, kada ovako razvijate predmete,

00:06:44.218 --> 00:06:47.387
značajke se ne mijenjaju
u odnosu na smjer printanja.

00:06:47.387 --> 00:06:50.239
Ovo izgleda poput injekcijskog prešanja

00:06:50.239 --> 00:06:53.929
što je vrlo drugačije od
tradicionalne 3D prozivodnje.

00:06:54.339 --> 00:06:57.565
Također, možemo ubaciti

00:06:57.565 --> 00:07:00.866
cijeli udžbenik o kemiji polimera u ovo

00:07:00.866 --> 00:07:04.438
i možemo stvoriti kemije koje
stvaraju značajke

NOTE Paragraph

00:07:04.438 --> 00:07:07.625
koje doista želite u 
isprintanom 3D objektu.

NOTE Paragraph

00:07:07.625 --> 00:07:10.079
(Pljesak)

00:07:10.079 --> 00:07:13.657
Evo ga. Odlično.

NOTE Paragraph

00:07:14.127 --> 00:07:17.006
Uvijek riskirate da ovakvo nešto neće
uspjeti na pozornici, zar ne?

00:07:18.026 --> 00:07:21.154
Možemo imati materijale 
s odličnim mehaničkim značajkama.

00:07:21.154 --> 00:07:23.415
Po prvi puta, možemo imati elastomere

00:07:23.415 --> 00:07:26.038
koji imaju visoku elastičnost ili
visoko prigušenje.

00:07:26.038 --> 00:07:29.108
Zamislite vibracijsku kontrolu
ili odlične tenisice, na primjer.

00:07:29.108 --> 00:07:32.684
Možemo napraviti materijale
koji su nevjerojatno čvrsti,

00:07:32.904 --> 00:07:36.357
imaju visok omjer čvrstoće u odnosu na težinu,
doista čvrste materijale,

00:07:36.357 --> 00:07:39.482
doista odlične elastomere,

00:07:39.502 --> 00:07:42.138
tako da ćemo ovo baciti u publiku.

NOTE Paragraph

00:07:42.138 --> 00:07:44.413
Odlične materijalne značajke.

00:07:44.413 --> 00:07:49.143
Mogućnost koja se javlja jest
da ako možete napraviti dio

00:07:49.143 --> 00:07:51.943
koji ima značajke
finalnog dijela

00:07:51.943 --> 00:07:54.270
i pravite ga ovom brzinom,

00:07:54.270 --> 00:07:56.696
moguće je 
transformirati proizvodnju.

00:07:56.696 --> 00:08:00.098
Trenutno se u proizvodnji odvija

00:08:00.098 --> 00:08:02.567
takozvana digitalna nit
u digitalnoj proizvodnji.

00:08:02.567 --> 00:08:07.310
Kreće se od crteža u CAD-u, dizajna,
do prototipa i proizvodnje.

00:08:07.310 --> 00:08:10.642
Često se digitalna nit razbija
već kod prototipa

00:08:10.642 --> 00:08:13.157
jer se ne može
nastaviti do proizvodnje

00:08:13.157 --> 00:08:16.278
pošto većina dijelova 
nema značajku finalnog dijela.

00:08:16.278 --> 00:08:19.287
Sada možemo 
povezati digitalnu nit

00:08:19.287 --> 00:08:22.236
sve od dizajna do 
prototipa i proizvodnje,

00:08:23.046 --> 00:08:27.069
a ova mogućnost 
doista otvara razne prilike

00:08:27.069 --> 00:08:31.190
od boljih, učinkovitijih auta,
odličnih značajki rešetaka

00:08:31.190 --> 00:08:33.318
s visokim omjerom čvrstoće i težine,

NOTE Paragraph

00:08:33.318 --> 00:08:37.413
novih turbinskih lopatica,
svakakvih prekrasnih predmeta.

00:08:37.723 --> 00:08:41.993
Zamislite da vam je 
hitno potreban stent,

00:08:41.993 --> 00:08:46.252
umjesto da liječnik uzima
jedan s police,

00:08:46.252 --> 00:08:49.098
koji je standardne veličine,

00:08:49.098 --> 00:08:52.589
imate stent koji je stvoren za vas,
za vašu anatomiju

00:08:53.099 --> 00:08:55.628
s vlastitim protočnim svojstvima

00:08:55.628 --> 00:08:59.067
koji se printa u hitnoj situaciji u
stvarnom vremenu sa značajkom

00:08:59.067 --> 00:09:02.763
razgradnje nakon 18 mjeseci:
to doista mijenja sve.

00:09:02.763 --> 00:09:06.294
Ili digitalna stomatologija i izrada
ovakvih struktura

00:09:06.294 --> 00:09:09.010
čak dok sjedite u 
stomatološkom stolcu.

00:09:09.010 --> 00:09:11.314
Pogledajte strukture koje izrađuju
moji studenti

00:09:11.314 --> 00:09:13.243
na Sveučilištu u Sjevernoj Karolini.

NOTE Paragraph

00:09:13.243 --> 00:09:15.839
Ovo su nevjerojatne strukture
na mikro razini.

00:09:15.839 --> 00:09:19.449
Svijet je jako dobar u
nano proizvodnji.

00:09:19.449 --> 00:09:23.461
Mooreov zakon je gurnuo stvari
od 10 mikrona na niže.

00:09:23.461 --> 00:09:25.461
Doista smo dobri u tome,

00:09:25.461 --> 00:09:28.971
ali je iznimno teško izraditi stvari
veličine od 10 do 1000 mikrona,

00:09:28.971 --> 00:09:31.284
na mezorazini.

00:09:31.284 --> 00:09:33.530
Suptraktivne tehnike
silicijske industrije

00:09:33.530 --> 00:09:35.399
ne mogu ovo dobro učiniti.

00:09:35.399 --> 00:09:37.539
Ne mogu urezivati tanke
pločice tako dobro.

00:09:37.539 --> 00:09:39.474
Ovaj proces je tako nježan

00:09:39.474 --> 00:09:41.910
da možemo razvijati predmete
od dna u visinu

00:09:41.910 --> 00:09:43.793
upotrebom aditivne proizvodnje

00:09:43.793 --> 00:09:46.352
te napraviti nevjerojatne stvari
u desetinkama sekunde

00:09:46.352 --> 00:09:48.417
što otvara nove 
senzorske tehnologije,

00:09:48.417 --> 00:09:51.369
nove tehnike ubrizgavanja lijekova,

NOTE Paragraph

00:09:51.369 --> 00:09:55.513
nove primjene minijaturnih analitičkih 
sustava, doista velike promjene.

00:09:55.513 --> 00:09:59.486
Mogućnost izrade dijela
u stvarnom vremenu,

00:09:59.486 --> 00:10:02.462
koji ima značajke
finalnog dijela,

00:10:02.462 --> 00:10:05.662
doista otvara mogućnost
3D proizvodnje,

00:10:05.662 --> 00:10:09.239
a za nas je ovo vrlo uzbudljivo
jer je ovo doista

00:10:09.239 --> 00:10:14.685
križanje između hardvera, softvera
i molekularne znanosti

00:10:15.275 --> 00:10:19.899
i jedva čekam vidjeti što će dizajneri
i inženjeri diljem svijeta

NOTE Paragraph

00:10:19.899 --> 00:10:22.568
napraviti s
ovim odličnim alatom.

NOTE Paragraph

00:10:22.568 --> 00:10:24.317
Hvala na pažnji.

00:10:24.317 --> 00:10:28.997
(Pljesak)