WEBVTT

00:00:00.949 --> 00:00:02.773
Uzbuđen sam što sam ovde večeras

00:00:02.773 --> 00:00:05.152
da bih sa vama podelio nešto
na čemu radimo

00:00:05.152 --> 00:00:07.242
preko dve godine,

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

00:00:09.796 --> 00:00:12.513
poznatije kao 3D štampanje.

NOTE Paragraph

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

00:00:14.231 --> 00:00:18.039
Izgleda prilično jednostavno,
ali je u isto vreme kompleksan.

00:00:18.549 --> 00:00:21.800
To je niz koncentričnih
geodezijskih struktura

00:00:21.800 --> 00:00:24.795
sa vezama između sebe.

00:00:24.795 --> 00:00:30.797
U svom kontekstu, nije ga moguće
proizvesti tradicionalnim tehnikama.

00:00:31.343 --> 00:00:35.290
Poseduje takvu simetriju da se ne može
dobiti ubrizgavanjem u kalup.

00:00:35.290 --> 00:00:38.879
Čak se ne može dobiti
izradom na glodalici.

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

00:00:42.117 --> 00:00:46.598
ali većini 3D štampača bi bilo potrebno
između tri i deset sati da ga naprave,

00:00:46.598 --> 00:00:50.824
a mi ćemo večeras rizikovati da probamo
da ga napravimo na sceni

00:00:50.824 --> 00:00:53.401
tokom ovog govora od 10 minuta.

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

NOTE Paragraph

00:00:56.350 --> 00:00:59.624
"3D štampanje" je zapravo pogrešan naziv.

00:00:59.624 --> 00:01:03.399
To je zapravo 2D štampanje,
iznova i iznova

00:01:03.919 --> 00:01:07.761
i zapravo koristi tehnologije
povezane sa 2D štampanjem.

00:01:08.401 --> 00:01:13.360
Pomislite na štampanje mastilom gde
na list stavite mastilo da dobijete slova,

00:01:13.360 --> 00:01:18.346
i onda to radite iznova i iznova
kako bi se dobio trodimenzionalni objekat.

00:01:18.346 --> 00:01:20.267
U mikroelektronici, koristi se nešto

00:01:20.267 --> 00:01:22.737
što se zove litografija,
kako bi se uradilo isto to,

00:01:22.737 --> 00:01:25.145
kako bi se napravili tranzistori
i integrisana kola

00:01:25.145 --> 00:01:26.997
i napravila struktura nekoliko puta.

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

NOTE Paragraph

00:01:30.099 --> 00:01:33.987
Ja sam hemičar, znači da sam i ja
materijalni naučnik

00:01:33.987 --> 00:01:36.711
a moji saradnici su takođe
materijalni naučnici,

00:01:36.711 --> 00:01:39.010
jedan je hemičar, jedan je fizičar

00:01:39.010 --> 00:01:41.936
i počelo je da nas interesuje
3D štampanje.

00:01:41.936 --> 00:01:47.531
Kao što znate, nove ideje su veoma često
jednostavne veze

00:01:47.531 --> 00:01:51.274
između ljudi sa različitim iskustvima
iz različitih zajednica,

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

NOTE Paragraph

00:01:53.591 --> 00:01:56.122
Inspirisala nas je scena

00:01:56.122 --> 00:02:00.893
iz "Terminatora 2" sa T-1000

00:02:00.893 --> 00:02:05.836
i pomislili smo, zašto 3D štampač
ne bi ovako funkcionisao,

00:02:06.426 --> 00:02:10.362
gde bi se predmet podizao iz barice

00:02:11.052 --> 00:02:13.520
u suštini u realnom vremenu

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

00:02:15.749 --> 00:02:18.071
kako bi nastao sjajan predmet.

00:02:18.071 --> 00:02:19.488
Baš kao u filmovima.

00:02:19.488 --> 00:02:22.877
Možemo li biti inspirisani Holivudom

00:02:22.877 --> 00:02:26.384
i smisliti načine da zapravo pokušamo
da nateramo ovo da radi?

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

00:02:28.450 --> 00:02:31.817
Naš pristup je bio,
ako bismo mogli da uradimo ovo,

00:02:31.817 --> 00:02:35.671
onda bismo mogli da u osnovi rešimo
tri problema koja sputavaju 3D štampanje

00:02:35.671 --> 00:02:38.086
da bude proces proizvodnje.

NOTE Paragraph

00:02:38.086 --> 00:02:40.617
Prvi je to što 3D štampanje traje večno.

00:02:40.617 --> 00:02:45.841
Postoje pečurke koje rastu brže
od delova koji se štampaju u 3D. (Smeh)

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

00:02:49.417 --> 00:02:52.319
dovodi do defekata
u mehaničkim svojstvima

00:02:52.319 --> 00:02:56.266
a ukoliko bismo "uzgajali" bez prekida
mogli bismo i da uklonimo te defekte.

00:02:56.266 --> 00:03:01.398
Zapravo, kada bismo veoma brzo "uzgajali",
mogli bismo da počnemo da koristimo

00:03:01.398 --> 00:03:06.042
materijale koji se sami suše,
mogli bismo da imamo neverovatna svojstva.

00:03:06.042 --> 00:03:10.151
Kada bismo mogli da izvedemo ovo,
da imitiramo Holivud,

00:03:10.151 --> 00:03:12.912
mogli bismo da rešimo 3D proizvodnju.

NOTE Paragraph

00:03:14.702 --> 00:03:17.953
Naš pristup je do koristimo
neka osnovna znanja

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

00:03:20.553 --> 00:03:27.152
kako bismo koristili svetlost i kiseonik
da neprestano "uzgajamo" delove.

00:03:27.152 --> 00:03:30.099
Svetlost i kiseonik funkcionišu
na različite načine.

00:03:30.099 --> 00:03:33.141
Svetlost može smolu da pretvori
u čvrstu materiju,

00:03:33.141 --> 00:03:35.295
tečnost u čvrstu materiju.

00:03:35.295 --> 00:03:38.829
Kiseonik usporava taj proces.

00:03:38.829 --> 00:03:42.080
Tako su svetlost i kiseonik
polarno suprotni

00:03:42.080 --> 00:03:44.588
sa hemijske tačke gledišta

00:03:44.588 --> 00:03:48.001
i ako prostorno možemo da kontrolišemo
svetlost i kiseonik,

00:03:48.001 --> 00:03:49.948
mogli bismo da kontrolišemo ovaj proces.

00:03:50.288 --> 00:03:53.739
Ovo nazivamo PSIT.
[Produkcija stalnog interfejsa tečnosti]

00:03:53.739 --> 00:03:55.615
Ima tri funkcionalne komponente.

00:03:56.465 --> 00:04:00.326
Prvo, ima rezervoar u kom je barica,

00:04:00.326 --> 00:04:02.205
baš kao T-1000.

00:04:02.205 --> 00:04:04.621
Na dnu rezervoara je poseban prozor.

00:04:04.621 --> 00:04:06.112
Vratiću se na to.

00:04:06.112 --> 00:04:09.892
Pored toga, ima i skelu
koja se spušta u baricu

00:04:09.892 --> 00:04:12.481
i izvlači predmet iz tečnosti.

00:04:12.481 --> 00:04:16.285
Treća komponenta je sistem
za digitalnu projekciju svetla

00:04:16.285 --> 00:04:18.305
ispod rezervoara,

00:04:18.305 --> 00:04:21.578
koji emituje svetlost
u ultraljubičastom regionu.

NOTE Paragraph

00:04:22.048 --> 00:04:25.271
Ključno je da je ovaj prozor
na dnu rezervoara,

00:04:25.271 --> 00:04:28.150
to je kompozitni materijal
i veoma poseban prozor.

00:04:28.150 --> 00:04:31.796
Ne samo da je transparentan na svetlo
već je i propustljiv na kiseonik.

00:04:31.796 --> 00:04:34.455
Ima karakteristike kao kontaktno sočivo.

00:04:35.435 --> 00:04:37.716
Možemo videti kako se odvija proces.

00:04:37.716 --> 00:04:41.130
Možete videti da kako spuštate skelu,

00:04:41.130 --> 00:04:45.309
u tradicionalnom procesu
sa prozorom kroz koji prodire kiseonik,

00:04:45.309 --> 00:04:47.148
pravi se dvodimenzionalni šablon

00:04:48.008 --> 00:04:51.370
i na kraju to zalepite za prozor
sa tradicionanim prozorom,

00:04:51.370 --> 00:04:54.922
a kako bi se uveo novi sloj,
morate da ga odvojite,

00:04:54.922 --> 00:04:58.451
uvedete novu smolu, premestite je

00:04:58.451 --> 00:05:00.910
i ponovite ovaj proces
iznova i iznova.

00:05:01.400 --> 00:05:03.234
Ali sa našim posebnim prozorom,

00:05:03.234 --> 00:05:06.563
sa kiseonikom koji dolazi odozdo,

00:05:06.563 --> 00:05:07.816
kako ga dodiruje svetlost,

00:05:09.256 --> 00:05:11.926
taj kiseonik usporava reakciju

00:05:11.926 --> 00:05:14.550
i možemo da stvorimo mrtvu zonu.

00:05:14.550 --> 00:05:18.869
Mrtva zona je debela po redu
desetina mikrona,

00:05:18.869 --> 00:05:22.096
to je dva ili tri prečnika ćelije
crvenog krvnog zrnca,

00:05:22.096 --> 00:05:24.627
baš na interfejsu prozora
koji ostaje u tečnom stanju

00:05:24.627 --> 00:05:26.577
i ovaj predmet dižemo

00:05:26.577 --> 00:05:28.969
i kao što smo rekli u svom naučnom radu,

00:05:28.969 --> 00:05:33.682
kako menjamo sadržaj kiseonika,
možemo da menjamo debljinu mrtve zone.

00:05:33.682 --> 00:05:37.374
Postoji nekoliko ključnih varijabli
koje kontrolišemo: sadržaj kiseonika,

00:05:37.374 --> 00:05:40.439
svetlost, intenzitet svetla,
doza koju treba osušiti,

00:05:40.439 --> 00:05:42.401
viskoznost, geometrija

00:05:42.401 --> 00:05:46.127
i koristimo veoma sofisticiran softver
da bismo kontrolisali ovaj proces.

NOTE Paragraph

00:05:46.697 --> 00:05:49.460
Rezultat je zapanjujući.

00:05:49.460 --> 00:05:53.196
25 do 100 puta je brže
od tradicionalnih 3D štampača,

00:05:54.336 --> 00:05:56.170
što potpuno menja igru.

00:05:56.170 --> 00:06:00.506
Pored te mogućnosti
dostavljanja tečnosti na interfejs,

00:06:00.506 --> 00:06:04.246
možemo da idemo 1000 puta brže

00:06:04.246 --> 00:06:07.803
i to otvara mogućnosti
za stvaranje dosta toplote,

00:06:07.803 --> 00:06:11.866
a kao hemijski inženjer, veoma se uzbudim
zbog prenosa toplote

00:06:11.866 --> 00:06:16.045
i zamisli da jednog dana možemo imati
3D štampače sa vodenim hlađenjem

00:06:16.045 --> 00:06:18.437
jer će ići tako brzo.

00:06:18.437 --> 00:06:22.500
Pored toga, zato što "uzgajamo" predmete,
eliminišu se slojevi

00:06:22.500 --> 00:06:24.474
i delovi su monolitni.

00:06:24.474 --> 00:06:26.564
Ne vidite površinsku strukturu.

00:06:26.564 --> 00:06:29.057
Imate površine koje su glatke
na molekularnom nivou.

00:06:29.057 --> 00:06:33.297
Mehanička svojstva većine delova
koji su nastali u 3D štampaču

00:06:33.297 --> 00:06:37.593
na zlom su glasu zbog svojstava
koji zavise od pravca

00:06:37.593 --> 00:06:41.354
u kom ih štampate,
zbog strukture nalik na slojeve.

00:06:41.354 --> 00:06:43.699
Ali kada ovako "uzgajate" predmete,

00:06:43.699 --> 00:06:47.368
svojstva ne zavise od pravca štampanja.

00:06:47.368 --> 00:06:50.317
Ovi delovi izgledaju kao da su
nastali ubacivanjem u kalupe,

00:06:50.317 --> 00:06:53.729
što je umnogome drugačije
od tradicionalnog 3D štampanja.

00:06:53.729 --> 00:06:57.259
Pored toga, možemo da primenimo

00:06:57.259 --> 00:07:00.835
ceo udžbenik hemije polimera

00:07:00.835 --> 00:07:04.826
i možemo da osmislimo hemije
koje mogu da dovedu do izražaja

00:07:04.826 --> 00:07:07.868
svojstva koja zaista želite
u 3D odštampanom proizvodu.

NOTE Paragraph

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

NOTE Paragraph

00:07:09.205 --> 00:07:12.439
Eto ga. To je sjajno.

00:07:14.049 --> 00:07:17.627
Uvek rizikujete da ovako nešto
neće raditi na sceni, zar ne?

NOTE Paragraph

00:07:18.177 --> 00:07:21.056
Ali možemo da imamo materijale
sa sjajnim mehaničkim svojstvima.

00:07:21.056 --> 00:07:23.494
Po prvi put, možemo imati elastomere

00:07:23.494 --> 00:07:25.955
sa visokim elasticitetom i prigušenjem.

00:07:25.955 --> 00:07:29.368
Pomislite na kontrolu vibracija
ili odlične patike, na primer.

00:07:29.368 --> 00:07:31.978
Možemo da napravimo materijale
sa neverovatnom snagom,

00:07:32.828 --> 00:07:36.404
visokim odnosom snage po težini,
zaista snažne materijale,

00:07:36.404 --> 00:07:38.517
zaista sjajne elastomere,

00:07:38.517 --> 00:07:41.242
pa bacite to u publiku.

00:07:41.242 --> 00:07:43.878
Sjajna svojstva materijala.

NOTE Paragraph

00:07:43.878 --> 00:07:47.293
Sada je prilika,
da ako zapravo napravite deo

00:07:47.293 --> 00:07:50.973
koji ima svojstva da bude konačan deo

00:07:50.973 --> 00:07:54.073
i to uradite sa revolucionarnom brzinom,

00:07:54.073 --> 00:07:56.860
možete transformisati proizvodnju.

00:07:56.860 --> 00:07:59.716
Sada se u proizvodnji dešava

00:07:59.716 --> 00:08:02.678
takozvana digitalna nit
u digitalnoj proizvodnji.

00:08:02.678 --> 00:08:07.717
Ide se sa CAD nacrta, dizajna,
na prototip, pa na proizvodnju.

00:08:07.717 --> 00:08:10.440
Često se digitalna nit prekida
odmah kod prototipa

00:08:10.440 --> 00:08:12.872
jer ne možete da odete do proizvodnje

00:08:12.872 --> 00:08:16.587
jer većina delova nema svojstva
da bude konačni deo.

00:08:16.587 --> 00:08:18.978
Sada možemo povezati digitalnu nit

00:08:18.978 --> 00:08:23.227
sve od dizajna, preko prototipa,
do proizvodnje,

00:08:23.227 --> 00:08:26.176
i to zaista otvara mogućnosti
za mnogo toga,

00:08:26.176 --> 00:08:31.129
od automobila sa boljom ekonomijom goriva
gde se radi o boljim svojstvima rešetke

00:08:31.129 --> 00:08:33.080
sa boljim odnosom snage i težine,

00:08:33.080 --> 00:08:36.508
novim perajima turbine,
mnogo divnih stvari.

NOTE Paragraph

00:08:37.468 --> 00:08:42.623
Pomislite da vam treba stent
u hitnoj situaciji,

00:08:42.623 --> 00:08:46.593
umesto da doktor uzima stent sa police

00:08:46.593 --> 00:08:48.822
u standardnoj veličini,

00:08:48.822 --> 00:08:52.978
možete imati stent dizajniran za vas,
za vašu anatomiju

00:08:52.978 --> 00:08:54.789
po vašem krvotoku

00:08:54.789 --> 00:08:58.038
koji se štampa u hitnoj situaciji
u stvarnom vremenu od svojstava

00:08:58.038 --> 00:09:01.477
tako da stent može da se skloni
nakon 18 meseci - zaista revolucionarno.

00:09:01.477 --> 00:09:05.633
Ili digitalno zubarstvo
i pravljenje ovakvih struktura

00:09:05.633 --> 00:09:08.814
čak dok ste u stolici kod zubara.

00:09:08.814 --> 00:09:11.530
Pogledajte strukture koje pravimo
ja i moji učenici

00:09:11.530 --> 00:09:13.504
na Univerzitetu Severne Karoline.

00:09:13.504 --> 00:09:16.313
Ovo su neverovatne strukture
na mikro skali.

NOTE Paragraph

00:09:16.313 --> 00:09:19.309
Svet je zaista dobar u nano-proizvodnji.

00:09:19.309 --> 00:09:23.599
Murov zakon je doveo stvari
do nivoa od 10 mikrona i ispod.

00:09:23.599 --> 00:09:25.201
Zaista smo dobri u tome

00:09:25.201 --> 00:09:29.241
ali zapravo je veoma teško
napraviti stvari od 10 do 1000 mikrona,

00:09:29.241 --> 00:09:31.261
to je mezoskala.

00:09:31.261 --> 00:09:33.754
Suptraktivne tehnike
iz industrije silikona

00:09:33.754 --> 00:09:35.300
to ne mogu da rade veoma dobro.

00:09:35.300 --> 00:09:37.409
Ne mogu tako dobro da graviraju oblande.

00:09:37.409 --> 00:09:39.109
Ali ovaj proces je tako nežan

00:09:39.109 --> 00:09:41.594
da možemo da "uzgajamo" ove predmete
od samog početka

00:09:41.594 --> 00:09:43.590
koristeći aditivnu proizvodnju

00:09:43.590 --> 00:09:45.843
i da pravimo neverovatne stvari
za desetine sekundi,

00:09:45.843 --> 00:09:47.932
otvarajući nove tehnologije senzora,

00:09:47.932 --> 00:09:50.417
nove tehnike dostave lekova,

00:09:50.417 --> 00:09:54.149
nove primene laboratorija na čipu,
zaista revolucionarne stvari.

NOTE Paragraph

00:09:55.149 --> 00:09:59.983
Prilika da se u realnom vremenu
stvara deo

00:09:59.983 --> 00:10:02.816
koji ima svojstva konačnog dela

00:10:02.816 --> 00:10:05.792
zaista otvara 3D proizvodnju

00:10:05.792 --> 00:10:08.992
i ovo je za nas veoma uzbudljivo
jer je ovo zaista posedovanje

00:10:08.992 --> 00:10:15.589
preseka između hardvera, softvera
i molekularne nauke

00:10:15.589 --> 00:10:19.755
i jedva čekam da vidim
šta će sa ovom alatkom moći da urade

00:10:19.755 --> 00:10:22.029
dizajneri i naučnici širom sveta.

NOTE Paragraph

00:10:22.499 --> 00:10:24.618
Hvala na slušanju.

NOTE Paragraph

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