WEBVTT

00:00:00.949 --> 00:00:02.773
Cieszę się, że tu jestem,

00:00:02.773 --> 00:00:05.152
aby podzielić się z wami czymś,
nad czym pracuję

00:00:05.152 --> 00:00:06.700
od ponad dwóch lat.

00:00:07.238 --> 00:00:09.796
To technika wytwarzania przyrostowego,

00:00:09.796 --> 00:00:12.513
znana także jako drukowanie 3D.

NOTE Paragraph

00:00:12.513 --> 00:00:14.231
Widzicie piłeczkę.

00:00:14.231 --> 00:00:18.039
Wygląda w miarę prosto,
ale równocześnie jest bardzo złożona.

00:00:18.549 --> 00:00:21.800
Składa się ze struktur geometrycznych

00:00:21.800 --> 00:00:24.795
połączonych między sobą.

00:00:24.795 --> 00:00:30.797
Nie da się jej wyprodukować
tradycyjnymi metodami.

00:00:31.343 --> 00:00:35.290
Ma strukturę, która nie pozwala
użyć formy wtryskowej.

00:00:35.290 --> 00:00:38.879
Nie można jej wyfrezować.

00:00:39.470 --> 00:00:42.117
To robota dla drukarki 3D,

00:00:42.117 --> 00:00:46.598
ale większości z nich drukowanie 
zajęłoby od 3 do 10 godzin.

00:00:46.598 --> 00:00:50.824
My zaś podejmiemy wyzwanie
stworzenia tego samego tu, na scenie,

00:00:50.824 --> 00:00:53.401
przez następne 10 minut.

00:00:53.401 --> 00:00:55.440
Życzcie nam powodzenia.

NOTE Paragraph

00:00:56.350 --> 00:00:59.624
"Drukowanie 3D" to tak naprawdę zła nazwa.

00:00:59.624 --> 00:01:03.399
To drukowanie 2D kolejnych warstw,

00:01:03.919 --> 00:01:07.761
i tak naprawdę wykorzystuje
techniki związane z drukiem 2D.

00:01:08.401 --> 00:01:13.360
To tak, jakby drukarka atramentowa 
kładła tusz, żeby wydrukować litery,

00:01:13.360 --> 00:01:18.346
po czym powtarzała to wielokrotnie,
żeby stworzyć obiekt trójwymiarowy.

00:01:18.346 --> 00:01:21.407
W mikroelektronice używamy litografii,

00:01:21.407 --> 00:01:24.945
aby produkować układy scalone,
wielowarstwowe,

00:01:24.945 --> 00:01:26.997
powtarzając tę metodę kilkukrotnie.

00:01:26.997 --> 00:01:30.089
To wszystko są techniki 2D.

NOTE Paragraph

00:01:30.099 --> 00:01:33.987
Jestem chemikiem i materiałoznawcą,

00:01:33.987 --> 00:01:36.711
a moi koledzy też badają materiały,

00:01:36.711 --> 00:01:39.010
jeden to chemik, drugi to fizyk.

00:01:39.010 --> 00:01:41.936
Razem zainteresowaliśmy się drukiem 3D.

00:01:41.936 --> 00:01:47.531
Jak wiadomo, nowe pomysły 
są często prostym połączeniem

00:01:47.531 --> 00:01:51.274
ludzi z różnymi doświadczeniami
i z różnych społeczności,

00:01:51.274 --> 00:01:52.751
i tak było w naszym przypadku.

NOTE Paragraph

00:01:53.591 --> 00:02:00.782
Zainspirowani sceną z T-1000
w "Terminatorze 2",

00:02:00.893 --> 00:02:05.836
pomyśleliśmy, że tak mogłaby 
działać drukarka 3D.

00:02:06.426 --> 00:02:10.852
Produkt powstaje z kałuży tuszu,

00:02:11.052 --> 00:02:13.520
właściwie w czasie rzeczywistym,

00:02:13.520 --> 00:02:15.749
zasadniczo bez odpadów,

00:02:15.749 --> 00:02:18.071
i staje się czymś wspaniałym.

00:02:18.071 --> 00:02:19.488
Tak, jak w filmach.

00:02:19.488 --> 00:02:22.877
Czy Hollywood może zainspirować

00:02:22.877 --> 00:02:26.384
naprawdę działające wynalazki?

00:02:26.384 --> 00:02:28.450
To było nasze wyzwanie.

00:02:28.450 --> 00:02:31.817
Chcieliśmy sprawdzić,

00:02:31.817 --> 00:02:35.671
czy rozwiążemy trzy problemy 
powstrzymujące druk 3D

00:02:35.671 --> 00:02:38.086
od przemiany w proces przemysłowy.

NOTE Paragraph

00:02:38.086 --> 00:02:40.617
Po pierwsze, drukowanie 3D 
strasznie się wlecze.

00:02:40.617 --> 00:02:45.841
Niektóre grzyby rosną szybciej,
niż produkty drukarki 3D. (Śmiech)

00:02:47.281 --> 00:02:49.417
Proces budowy warstwa po warstwie

00:02:49.417 --> 00:02:52.319
prowadzi do wad mechanicznych,

00:02:52.319 --> 00:02:56.266
co drukowanie ciągiem 
mogłoby wyeliminować.

00:02:56.266 --> 00:03:03.498
Szybki wzrost pozwoliłby na użycie 
materiałów samoutwardzalnych,

00:03:03.498 --> 00:03:06.042
co dałoby niesamowite właściwości.

00:03:06.042 --> 00:03:10.151
Jeżeli nam się uda skopiować Hollywood,

00:03:10.151 --> 00:03:12.982
możemy rozpocząć prawdziwą 
produkcję elementów 3D.

NOTE Paragraph

00:03:14.702 --> 00:03:17.953
Chcieliśmy użyć podstawowej wiedzy

00:03:17.953 --> 00:03:20.553
z chemii polimerów,

00:03:20.553 --> 00:03:27.152
żeby wykorzystać światło i tlen
do ciągłej budowy elementów drukowanych.

00:03:27.152 --> 00:03:30.099
Światło działa inaczej niż tlen.

00:03:30.099 --> 00:03:33.141
Światło może zamienić
żywicę w ciało stałe,

00:03:33.141 --> 00:03:35.295
może zamienić płyn w ciało stałe.

00:03:35.295 --> 00:03:38.829
Tlen hamuje ten proces.

00:03:38.829 --> 00:03:42.080
Światło i tlen są przeciwieństwami

00:03:42.080 --> 00:03:44.588
z chemicznego punktu widzenia.

00:03:44.588 --> 00:03:48.001
Kontrola przestrzeni
zajmowanej przez światło i tlen,

00:03:48.001 --> 00:03:49.948
pozwoli kontrolować ten proces.

00:03:50.288 --> 00:03:53.743
Nazwaliśmy to CLIP.
[Ciągła produkcja za pomocą cieczy]

00:03:53.838 --> 00:03:56.235
Ma trzy główne elementy.

00:03:56.465 --> 00:04:02.016
Posiada zbiornik tuszu, tak jak T-1000.

00:04:02.205 --> 00:04:04.621
Na dnie zbiornika jest specjalne okienko,

00:04:04.621 --> 00:04:06.112
ale o tym później.

00:04:06.112 --> 00:04:09.892
Ma też podstawkę zanurzoną w tuszu,

00:04:09.892 --> 00:04:12.481
która wynurza się wraz z obiektem.

00:04:12.481 --> 00:04:16.285
Trzecim elementem jest
cyfrowy system projekcji światła,

00:04:16.285 --> 00:04:18.305
znajdujący się pod zbiornikiem.

00:04:18.305 --> 00:04:21.578
Świeci on światłem ultrafioletowym.

NOTE Paragraph

00:04:22.048 --> 00:04:25.271
Najważniejsze jest to okienko
na dnie zbiornika.

00:04:25.271 --> 00:04:28.150
Jest stworzone z kompozytów,
to wyjątkowy rodzaj szkła.

00:04:28.150 --> 00:04:31.796
Przepuszcza nie tylko światło, ale i tlen.

00:04:31.796 --> 00:04:34.455
Ma charakterystykę soczewek kontaktowych.

00:04:35.435 --> 00:04:37.716
Możemy zobaczyć, jak to działa.

00:04:37.716 --> 00:04:41.130
Jak widać podczas zanurzania podstawki,

00:04:41.130 --> 00:04:45.309
w tradycyjnym drukowaniu,
z oknem nieprzepuszczającym tlenu

00:04:45.309 --> 00:04:47.148
tworzy się dwuwymiarowy wzór

00:04:48.008 --> 00:04:51.370
i przykleja do szyby z tradycyjnym szkłem,

00:04:51.370 --> 00:04:54.922
trzeba więc kłaść następną warstwę,
oddzielać je od siebie,

00:04:54.922 --> 00:04:58.451
wprowadzić nową żywicę,
zmienić jej położenie,

00:04:58.451 --> 00:05:00.910
powtarzać ten sam proces w kółko.

00:05:01.400 --> 00:05:03.234
Ale z naszym, specjalnym szkłem

00:05:03.234 --> 00:05:06.563
można działać dzięki 
zawartemu w zbiorniku tlenowi.

00:05:06.563 --> 00:05:09.266
Kiedy tlen trafia na światło,

00:05:09.266 --> 00:05:11.926
spowalnia reakcję

00:05:11.926 --> 00:05:14.550
i tworzy martwą strefę.

00:05:14.550 --> 00:05:18.869
Ta strefa ma grubość
kilkudziesięciu mikronów,

00:05:18.869 --> 00:05:22.096
czyli średnicy dwóch-trzech
czerwonych krwinek.

00:05:22.096 --> 00:05:24.627
Pozostaje płynna tuż przy oknie zbiornika

00:05:24.627 --> 00:05:26.577
i wypycha te obiekty w górę.

00:05:26.577 --> 00:05:28.969
Pisaliśmy o tym w Science.

00:05:28.969 --> 00:05:33.682
Zmieniając zawartość tlenu,
można zmienić rozmiar martwej strefy.

00:05:33.682 --> 00:05:37.374
Można kontrolować wiele 
kluczowych wartości: zawartość tlenu,

00:05:37.374 --> 00:05:42.429
światło i jego natężenie,
siłę utwardzenia, lepkość i geometrię.

00:05:42.429 --> 00:05:45.817
Używamy wyrafinowanego
programu komputerowego.

NOTE Paragraph

00:05:46.697 --> 00:05:49.460
Rezultaty są oszałamiające.

00:05:49.460 --> 00:05:53.196
Okazało się, że to od 25 do 100 razy
szybsze od tradycyjnej drukarki.

00:05:54.336 --> 00:05:56.170
To zmiana reguł gry.

00:05:56.170 --> 00:06:00.506
Ponadto, dzięki możliwości
wykorzystania płynu

00:06:00.506 --> 00:06:04.246
można działać tysiąc razy szybciej.

00:06:04.246 --> 00:06:07.803
Ten fakt pozwala też 
na tworzenie dużej ilości ciepła,

00:06:07.803 --> 00:06:11.866
którego transfer fascynuje mnie
jako inżyniera-chemika.

00:06:11.866 --> 00:06:16.045
Kiedyś być może
powstaną drukarki chłodzone wodą,

00:06:16.045 --> 00:06:18.437
tak szybko będą działać.

00:06:18.437 --> 00:06:22.500
Drukując w ten sposób eliminujemy warstwy,

00:06:22.500 --> 00:06:24.474
części stają się zintegrowane.

00:06:24.474 --> 00:06:26.564
Nie zobaczycie struktury powierzchni,

00:06:26.564 --> 00:06:29.057
jest jednostajna.

00:06:29.057 --> 00:06:33.297
Właściwości mechaniczne
większości elementów z drukarki 3D

00:06:33.297 --> 00:06:37.593
zależą od kierunku,

00:06:37.593 --> 00:06:41.354
w którym zostały wydrukowane
z powodu struktury podobnej do warstw.

00:06:41.354 --> 00:06:43.699
Kiedy tworzysz obiekty naszym sposobem,

00:06:43.699 --> 00:06:47.368
właściwości nie zależą
od kierunku drukowania.

00:06:47.368 --> 00:06:50.317
Wyglądają na części wykonane wtryskowo,

00:06:50.317 --> 00:06:53.729
inaczej niż w tradycyjnej produkcji 3D.

00:06:53.729 --> 00:06:57.259
Można też wykorzystać

00:06:57.259 --> 00:07:00.835
wszystkie dostępne polimery 
z podręcznika do chemii,

00:07:00.835 --> 00:07:04.826
aby stworzyć substancje,
które mogą dać właściwości,

00:07:04.826 --> 00:07:07.868
pożądane w wydruku 3D.

NOTE Paragraph

00:07:07.868 --> 00:07:09.205
(Brawa)

NOTE Paragraph

00:07:09.205 --> 00:07:12.439
Mamy to. Świetnie.

00:07:14.049 --> 00:07:17.627
Zawsze istnieje ryzyko,
że coś nie zadziała na scenie.

NOTE Paragraph

00:07:18.177 --> 00:07:21.056
Można więc użyć materiałów
o świetnych właściwościach.

00:07:21.056 --> 00:07:23.494
Po raz pierwszy można użyć elastomerów,

00:07:23.494 --> 00:07:25.955
które mogą być
bardzo elastyczne lub wytłumione.

00:07:25.955 --> 00:07:29.368
Pomyślcie o kontroli wibracji
lub na przykład świetnych trampkach.

00:07:29.368 --> 00:07:31.978
Można użyć materiałów
o niesamowitej wytrzymałości,

00:07:32.828 --> 00:07:36.404
mocnych materiałów
o dużej proporcji wytrzymałości do masy,

00:07:36.404 --> 00:07:38.517
świetnych elastomerów.

00:07:38.517 --> 00:07:41.242
Zobaczcie sami.

00:07:41.242 --> 00:07:43.878
Mamy materiał o świetnych własnościach.

NOTE Paragraph

00:07:43.878 --> 00:07:47.293
Mamy możliwość, aby stworzyć część,

00:07:47.293 --> 00:07:50.973
która od razu działa,
jak skończone urządzenie.

00:07:50.973 --> 00:07:54.073
Ponieważ dodatkowo
wygraliśmy w kategorii czasowej,

00:07:54.073 --> 00:07:56.860
można zmienić sposób produkcji.

00:07:56.860 --> 00:07:59.716
Ostatnim trendem w produkcji

00:07:59.716 --> 00:08:02.678
jest tak zwany "cyfrowy wątek",
cyfrowa produkcja.

00:08:02.678 --> 00:08:07.717
Mamy rysunek CAD,
projekt prototypu do wytworzenia.

00:08:07.717 --> 00:08:10.440
Często wątek cyfrowy
jest uszkodzony już jako prototyp,

00:08:10.440 --> 00:08:12.872
bo nijak nie da się go wykonać.

00:08:12.872 --> 00:08:16.587
Większość części nie ma 
właściwości produktu końcowego.

00:08:16.587 --> 00:08:18.978
Możemy wykorzystać wątek cyfrowy

00:08:18.978 --> 00:08:23.227
na wszystkich etapach -
od projektu przez prototyp do produkcji.

00:08:23.227 --> 00:08:26.176
To otwiera przed nami wielkie możliwości,

00:08:26.176 --> 00:08:31.129
od bardziej efektywnych samochodów,
dzięki właściwościom kratowicowym

00:08:31.129 --> 00:08:33.080
i stosunku wytrzymałości do masy,

00:08:33.080 --> 00:08:36.508
aż do nowych łopatek turbin,
wielu wspaniałych rzeczy.

NOTE Paragraph

00:08:37.468 --> 00:08:42.623
Jeśli nagle potrzebny jest stent,
proteza rozszerzająca naczynia,

00:08:42.623 --> 00:08:46.593
zamiast wyciągać z szafki

00:08:46.593 --> 00:08:48.822
stent o standardowej wielkości,

00:08:48.822 --> 00:08:52.978
doktor może mieć stent
dobrany do pacjenta,

00:08:52.978 --> 00:08:54.789
z jego własnymi naczyniami,

00:08:54.789 --> 00:08:58.038
możliwy do wydrukowania
natychmiast, w czasie rzeczywistym,

00:08:58.038 --> 00:09:01.477
który może rozpuścić się po półtora roku.

00:09:01.477 --> 00:09:05.633
Pomyśl o cyfrowej dentystyce,
tworzeniu takich rodzajów struktur,

00:09:05.633 --> 00:09:08.814
gdy siedzisz na fotelu dentystycznym.

00:09:08.814 --> 00:09:11.530
Popatrzcie na to,
co wyprodukowali moi studenci

00:09:11.530 --> 00:09:13.504
na Uniwersytecie Północnej Kalifornii.

00:09:13.504 --> 00:09:16.313
To niesamowite obiekty w mikroskali.

NOTE Paragraph

00:09:16.313 --> 00:09:19.309
Świat jest bardzo dobry w nanoprodukcji.

00:09:19.309 --> 00:09:23.599
Praw Moora napędziło elementy
mniejsze niż dziesięć mikronów.

00:09:23.599 --> 00:09:25.201
Świetnie nam to idzie,

00:09:25.201 --> 00:09:29.241
ale bardzo trudno tworzyć rzeczy
mające od dziesięciu do tysiąca mikronów,

00:09:29.241 --> 00:09:31.261
w mezoskali.

00:09:31.261 --> 00:09:34.094
Subtraktywne techniki przemysłu krzemowego

00:09:34.094 --> 00:09:35.830
nie radzą sobie z tym dobrze.

00:09:35.830 --> 00:09:37.159
Nie sprawdzają się.

00:09:37.159 --> 00:09:39.109
Choć to delikatny proces,

00:09:39.109 --> 00:09:41.594
można tworzyć obiekty od podstaw,

00:09:41.594 --> 00:09:43.590
używając wytwarzania przyrostowego.

00:09:43.590 --> 00:09:45.843
W kilkadziesiąt sekund
mogą powstać nowe rzeczy,

00:09:45.843 --> 00:09:47.932
nowe technologie czujników,

00:09:47.932 --> 00:09:50.417
nowe sposoby dostarczania leków,

00:09:50.417 --> 00:09:54.149
nowe rodzaje czipów laboratoryjnych,
rzeczy, które zmienią zasady gry.

NOTE Paragraph

00:09:55.149 --> 00:09:59.983
Możliwość tworzenia elementów
w czasie rzeczywistym

00:09:59.983 --> 00:10:02.816
elementów mających
właściwości końcowego produktu

00:10:02.816 --> 00:10:05.792
naprawdę otwiera możliwości druku 3D.

00:10:05.792 --> 00:10:08.992
To dla nas bardzo ekscytujące

00:10:08.992 --> 00:10:15.589
połączenie sprzętu,
oprogramowania i nauki molekularnej.

00:10:15.589 --> 00:10:19.755
Nie mogę się doczekać,
co inżynierowie i projektanci

00:10:19.755 --> 00:10:22.029
będą mogli dzięki temu stworzyć.

NOTE Paragraph

00:10:22.499 --> 00:10:24.618
Dziękuję za wysłuchanie.

NOTE Paragraph

00:10:24.618 --> 00:10:29.727
(Brawa)