0:00:00.949,0:00:02.773
Uzbuđen sam što sam ovde večeras

0:00:02.773,0:00:05.152
da bih sa vama podelio nešto[br]na čemu radimo

0:00:05.152,0:00:07.242
preko dve godine,

0:00:07.242,0:00:09.796
a to je u polju proizvodnje aditiva,

0:00:09.796,0:00:12.513
poznatije kao 3D štampanje.

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

0:00:14.231,0:00:18.039
Izgleda prilično jednostavno,[br]ali je u isto vreme kompleksan.

0:00:18.549,0:00:21.800
To je niz koncentričnih[br]geodezijskih struktura

0:00:21.800,0:00:24.795
sa vezama između sebe.

0:00:24.795,0:00:30.797
U svom kontekstu, nije ga moguće[br]proizvesti tradicionalnim tehnikama.

0:00:31.343,0:00:35.290
Poseduje takvu simetriju da se ne može[br]dobiti ubrizgavanjem u kalup.

0:00:35.290,0:00:38.879
Čak se ne može dobiti[br]izradom na glodalici.

0:00:39.470,0:00:42.117
Ovo je posao za 3D štampač,

0:00:42.117,0:00:46.598
ali većini 3D štampača bi bilo potrebno[br]između tri i deset sati da ga naprave,

0:00:46.598,0:00:50.824
a mi ćemo večeras rizikovati da probamo[br]da ga napravimo na sceni

0:00:50.824,0:00:53.401
tokom ovog govora od 10 minuta.

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

0:00:56.350,0:00:59.624
"3D štampanje" je zapravo pogrešan naziv.

0:00:59.624,0:01:03.399
To je zapravo 2D štampanje,[br]iznova i iznova

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

0:01:08.401,0:01:13.360
Pomislite na štampanje mastilom gde[br]na list stavite mastilo da dobijete slova,

0:01:13.360,0:01:18.346
i onda to radite iznova i iznova[br]kako bi se dobio trodimenzionalni objekat.

0:01:18.346,0:01:20.267
U mikroelektronici, koristi se nešto

0:01:20.267,0:01:22.737
što se zove litografija,[br]kako bi se uradilo isto to,

0:01:22.737,0:01:25.145
kako bi se napravili tranzistori[br]i integrisana kola

0:01:25.145,0:01:26.997
i napravila struktura nekoliko puta.

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

0:01:30.099,0:01:33.987
Ja sam hemičar, znači da sam i ja[br]materijalni naučnik

0:01:33.987,0:01:36.711
a moji saradnici su takođe[br]materijalni naučnici,

0:01:36.711,0:01:39.010
jedan je hemičar, jedan je fizičar

0:01:39.010,0:01:41.936
i počelo je da nas interesuje[br]3D štampanje.

0:01:41.936,0:01:47.531
Kao što znate, nove ideje su veoma često[br]jednostavne veze

0:01:47.531,0:01:51.274
između ljudi sa različitim iskustvima[br]iz različitih zajednica,

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

0:01:53.591,0:01:56.122
Inspirisala nas je scena

0:01:56.122,0:02:00.893
iz "Terminatora 2" sa T-1000

0:02:00.893,0:02:05.836
i pomislili smo, zašto 3D štampač[br]ne bi ovako funkcionisao,

0:02:06.426,0:02:10.362
gde bi se predmet podizao iz barice

0:02:11.052,0:02:13.520
u suštini u realnom vremenu

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

0:02:15.749,0:02:18.071
kako bi nastao sjajan predmet.

0:02:18.071,0:02:19.488
Baš kao u filmovima.

0:02:19.488,0:02:22.877
Možemo li biti inspirisani Holivudom

0:02:22.877,0:02:26.384
i smisliti načine da zapravo pokušamo[br]da nateramo ovo da radi?

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

0:02:28.450,0:02:31.817
Naš pristup je bio,[br]ako bismo mogli da uradimo ovo,

0:02:31.817,0:02:35.671
onda bismo mogli da u osnovi rešimo[br]tri problema koja sputavaju 3D štampanje

0:02:35.671,0:02:38.086
da bude proces proizvodnje.

0:02:38.086,0:02:40.617
Prvi je to što 3D štampanje traje večno.

0:02:40.617,0:02:45.841
Postoje pečurke koje rastu brže[br]od delova koji se štampaju u 3D. (Smeh)

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

0:02:49.417,0:02:52.319
dovodi do defekata[br]u mehaničkim svojstvima

0:02:52.319,0:02:56.266
a ukoliko bismo "uzgajali" bez prekida[br]mogli bismo i da uklonimo te defekte.

0:02:56.266,0:03:01.398
Zapravo, kada bismo veoma brzo "uzgajali",[br]mogli bismo da počnemo da koristimo

0:03:01.398,0:03:06.042
materijale koji se sami suše,[br]mogli bismo da imamo neverovatna svojstva.

0:03:06.042,0:03:10.151
Kada bismo mogli da izvedemo ovo,[br]da imitiramo Holivud,

0:03:10.151,0:03:12.912
mogli bismo da rešimo 3D proizvodnju.

0:03:14.702,0:03:17.953
Naš pristup je do koristimo[br]neka osnovna znanja

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

0:03:20.553,0:03:27.152
kako bismo koristili svetlost i kiseonik[br]da neprestano "uzgajamo" delove.

0:03:27.152,0:03:30.099
Svetlost i kiseonik funkcionišu[br]na različite načine.

0:03:30.099,0:03:33.141
Svetlost može smolu da pretvori[br]u čvrstu materiju,

0:03:33.141,0:03:35.295
tečnost u čvrstu materiju.

0:03:35.295,0:03:38.829
Kiseonik usporava taj proces.

0:03:38.829,0:03:42.080
Tako su svetlost i kiseonik[br]polarno suprotni

0:03:42.080,0:03:44.588
sa hemijske tačke gledišta

0:03:44.588,0:03:48.001
i ako prostorno možemo da kontrolišemo[br]svetlost i kiseonik,

0:03:48.001,0:03:49.948
mogli bismo da kontrolišemo ovaj proces.

0:03:50.288,0:03:53.739
Ovo nazivamo PSIT.[br][Produkcija stalnog interfejsa tečnosti]

0:03:53.739,0:03:55.615
Ima tri funkcionalne komponente.

0:03:56.465,0:04:00.326
Prvo, ima rezervoar u kom je barica,

0:04:00.326,0:04:02.205
baš kao T-1000.

0:04:02.205,0:04:04.621
Na dnu rezervoara je poseban prozor.

0:04:04.621,0:04:06.112
Vratiću se na to.

0:04:06.112,0:04:09.892
Pored toga, ima i skelu[br]koja se spušta u baricu

0:04:09.892,0:04:12.481
i izvlači predmet iz tečnosti.

0:04:12.481,0:04:16.285
Treća komponenta je sistem[br]za digitalnu projekciju svetla

0:04:16.285,0:04:18.305
ispod rezervoara,

0:04:18.305,0:04:21.578
koji emituje svetlost[br]u ultraljubičastom regionu.

0:04:22.048,0:04:25.271
Ključno je da je ovaj prozor[br]na dnu rezervoara,

0:04:25.271,0:04:28.150
to je kompozitni materijal[br]i veoma poseban prozor.

0:04:28.150,0:04:31.796
Ne samo da je transparentan na svetlo[br]već je i propustljiv na kiseonik.

0:04:31.796,0:04:34.455
Ima karakteristike kao kontaktno sočivo.

0:04:35.435,0:04:37.716
Možemo videti kako se odvija proces.

0:04:37.716,0:04:41.130
Možete videti da kako spuštate skelu,

0:04:41.130,0:04:45.309
u tradicionalnom procesu[br]sa prozorom kroz koji prodire kiseonik,

0:04:45.309,0:04:47.148
pravi se dvodimenzionalni šablon

0:04:48.008,0:04:51.370
i na kraju to zalepite za prozor[br]sa tradicionanim prozorom,

0:04:51.370,0:04:54.922
a kako bi se uveo novi sloj,[br]morate da ga odvojite,

0:04:54.922,0:04:58.451
uvedete novu smolu, premestite je

0:04:58.451,0:05:00.910
i ponovite ovaj proces[br]iznova i iznova.

0:05:01.400,0:05:03.234
Ali sa našim posebnim prozorom,

0:05:03.234,0:05:06.563
sa kiseonikom koji dolazi odozdo,

0:05:06.563,0:05:07.816
kako ga dodiruje svetlost,

0:05:09.256,0:05:11.926
taj kiseonik usporava reakciju

0:05:11.926,0:05:14.550
i možemo da stvorimo mrtvu zonu.

0:05:14.550,0:05:18.869
Mrtva zona je debela po redu[br]desetina mikrona,

0:05:18.869,0:05:22.096
to je dva ili tri prečnika ćelije[br]crvenog krvnog zrnca,

0:05:22.096,0:05:24.627
baš na interfejsu prozora[br]koji ostaje u tečnom stanju

0:05:24.627,0:05:26.577
i ovaj predmet dižemo

0:05:26.577,0:05:28.969
i kao što smo rekli u svom naučnom radu,

0:05:28.969,0:05:33.682
kako menjamo sadržaj kiseonika,[br]možemo da menjamo debljinu mrtve zone.

0:05:33.682,0:05:37.374
Postoji nekoliko ključnih varijabli[br]koje kontrolišemo: sadržaj kiseonika,

0:05:37.374,0:05:40.439
svetlost, intenzitet svetla,[br]doza koju treba osušiti,

0:05:40.439,0:05:42.401
viskoznost, geometrija

0:05:42.401,0:05:46.127
i koristimo veoma sofisticiran softver[br]da bismo kontrolisali ovaj proces.

0:05:46.697,0:05:49.460
Rezultat je zapanjujući.

0:05:49.460,0:05:53.196
25 do 100 puta je brže[br]od tradicionalnih 3D štampača,

0:05:54.336,0:05:56.170
što potpuno menja igru.

0:05:56.170,0:06:00.506
Pored te mogućnosti[br]dostavljanja tečnosti na interfejs,

0:06:00.506,0:06:04.246
možemo da idemo 1000 puta brže

0:06:04.246,0:06:07.803
i to otvara mogućnosti[br]za stvaranje dosta toplote,

0:06:07.803,0:06:11.866
a kao hemijski inženjer, veoma se uzbudim[br]zbog prenosa toplote

0:06:11.866,0:06:16.045
i zamisli da jednog dana možemo imati[br]3D štampače sa vodenim hlađenjem

0:06:16.045,0:06:18.437
jer će ići tako brzo.

0:06:18.437,0:06:22.500
Pored toga, zato što "uzgajamo" predmete,[br]eliminišu se slojevi

0:06:22.500,0:06:24.474
i delovi su monolitni.

0:06:24.474,0:06:26.564
Ne vidite površinsku strukturu.

0:06:26.564,0:06:29.057
Imate površine koje su glatke[br]na molekularnom nivou.

0:06:29.057,0:06:33.297
Mehanička svojstva većine delova[br]koji su nastali u 3D štampaču

0:06:33.297,0:06:37.593
na zlom su glasu zbog svojstava[br]koji zavise od pravca

0:06:37.593,0:06:41.354
u kom ih štampate,[br]zbog strukture nalik na slojeve.

0:06:41.354,0:06:43.699
Ali kada ovako "uzgajate" predmete,

0:06:43.699,0:06:47.368
svojstva ne zavise od pravca štampanja.

0:06:47.368,0:06:50.317
Ovi delovi izgledaju kao da su[br]nastali ubacivanjem u kalupe,

0:06:50.317,0:06:53.729
što je umnogome drugačije[br]od tradicionalnog 3D štampanja.

0:06:53.729,0:06:57.259
Pored toga, možemo da primenimo

0:06:57.259,0:07:00.835
ceo udžbenik hemije polimera

0:07:00.835,0:07:04.826
i možemo da osmislimo hemije[br]koje mogu da dovedu do izražaja

0:07:04.826,0:07:07.868
svojstva koja zaista želite[br]u 3D odštampanom proizvodu.

0:07:07.868,0:07:09.205
(Aplauz)

0:07:09.205,0:07:12.439
Eto ga. To je sjajno.

0:07:14.049,0:07:17.627
Uvek rizikujete da ovako nešto[br]neće raditi na sceni, zar ne?

0:07:18.177,0:07:21.056
Ali možemo da imamo materijale[br]sa sjajnim mehaničkim svojstvima.

0:07:21.056,0:07:23.494
Po prvi put, možemo imati elastomere

0:07:23.494,0:07:25.955
sa visokim elasticitetom i prigušenjem.

0:07:25.955,0:07:29.368
Pomislite na kontrolu vibracija[br]ili odlične patike, na primer.

0:07:29.368,0:07:31.978
Možemo da napravimo materijale[br]sa neverovatnom snagom,

0:07:32.828,0:07:36.404
visokim odnosom snage po težini,[br]zaista snažne materijale,

0:07:36.404,0:07:38.517
zaista sjajne elastomere,

0:07:38.517,0:07:41.242
pa bacite to u publiku.

0:07:41.242,0:07:43.878
Sjajna svojstva materijala.

0:07:43.878,0:07:47.293
Sada je prilika,[br]da ako zapravo napravite deo

0:07:47.293,0:07:50.973
koji ima svojstva da bude konačan deo

0:07:50.973,0:07:54.073
i to uradite sa revolucionarnom brzinom,

0:07:54.073,0:07:56.860
možete transformisati proizvodnju.

0:07:56.860,0:07:59.716
Sada se u proizvodnji dešava

0:07:59.716,0:08:02.678
takozvana digitalna nit[br]u digitalnoj proizvodnji.

0:08:02.678,0:08:07.717
Ide se sa CAD nacrta, dizajna,[br]na prototip, pa na proizvodnju.

0:08:07.717,0:08:10.440
Često se digitalna nit prekida[br]odmah kod prototipa

0:08:10.440,0:08:12.872
jer ne možete da odete do proizvodnje

0:08:12.872,0:08:16.587
jer većina delova nema svojstva[br]da bude konačni deo.

0:08:16.587,0:08:18.978
Sada možemo povezati digitalnu nit

0:08:18.978,0:08:23.227
sve od dizajna, preko prototipa,[br]do proizvodnje,

0:08:23.227,0:08:26.176
i to zaista otvara mogućnosti[br]za mnogo toga,

0:08:26.176,0:08:31.129
od automobila sa boljom ekonomijom goriva[br]gde se radi o boljim svojstvima rešetke

0:08:31.129,0:08:33.080
sa boljim odnosom snage i težine,

0:08:33.080,0:08:36.508
novim perajima turbine,[br]mnogo divnih stvari.

0:08:37.468,0:08:42.623
Pomislite da vam treba stent[br]u hitnoj situaciji,

0:08:42.623,0:08:46.593
umesto da doktor uzima stent sa police

0:08:46.593,0:08:48.822
u standardnoj veličini,

0:08:48.822,0:08:52.978
možete imati stent dizajniran za vas,[br]za vašu anatomiju

0:08:52.978,0:08:54.789
po vašem krvotoku

0:08:54.789,0:08:58.038
koji se štampa u hitnoj situaciji[br]u stvarnom vremenu od svojstava

0:08:58.038,0:09:01.477
tako da stent može da se skloni[br]nakon 18 meseci - zaista revolucionarno.

0:09:01.477,0:09:05.633
Ili digitalno zubarstvo[br]i pravljenje ovakvih struktura

0:09:05.633,0:09:08.814
čak dok ste u stolici kod zubara.

0:09:08.814,0:09:11.530
Pogledajte strukture koje pravimo[br]ja i moji učenici

0:09:11.530,0:09:13.504
na Univerzitetu Severne Karoline.

0:09:13.504,0:09:16.313
Ovo su neverovatne strukture[br]na mikro skali.

0:09:16.313,0:09:19.309
Svet je zaista dobar u nano-proizvodnji.

0:09:19.309,0:09:23.599
Murov zakon je doveo stvari[br]do nivoa od 10 mikrona i ispod.

0:09:23.599,0:09:25.201
Zaista smo dobri u tome

0:09:25.201,0:09:29.241
ali zapravo je veoma teško[br]napraviti stvari od 10 do 1000 mikrona,

0:09:29.241,0:09:31.261
to je mezoskala.

0:09:31.261,0:09:33.754
Suptraktivne tehnike[br]iz industrije silikona

0:09:33.754,0:09:35.300
to ne mogu da rade veoma dobro.

0:09:35.300,0:09:37.409
Ne mogu tako dobro da graviraju oblande.

0:09:37.409,0:09:39.109
Ali ovaj proces je tako nežan

0:09:39.109,0:09:41.594
da možemo da "uzgajamo" ove predmete[br]od samog početka

0:09:41.594,0:09:43.590
koristeći aditivnu proizvodnju

0:09:43.590,0:09:45.843
i da pravimo neverovatne stvari[br]za desetine sekundi,

0:09:45.843,0:09:47.932
otvarajući nove tehnologije senzora,

0:09:47.932,0:09:50.417
nove tehnike dostave lekova,

0:09:50.417,0:09:54.149
nove primene laboratorija na čipu,[br]zaista revolucionarne stvari.

0:09:55.149,0:09:59.983
Prilika da se u realnom vremenu[br]stvara deo

0:09:59.983,0:10:02.816
koji ima svojstva konačnog dela

0:10:02.816,0:10:05.792
zaista otvara 3D proizvodnju

0:10:05.792,0:10:08.992
i ovo je za nas veoma uzbudljivo[br]jer je ovo zaista posedovanje

0:10:08.992,0:10:15.589
preseka između hardvera, softvera[br]i molekularne nauke

0:10:15.589,0:10:19.755
i jedva čekam da vidim[br]šta će sa ovom alatkom moći da urade

0:10:19.755,0:10:22.029
dizajneri i naučnici širom sveta.

0:10:22.499,0:10:24.618
Hvala na slušanju.

0:10:24.618,0:10:29.727
(Aplauz)