חומר חדש בשם "קארבומורף" מאפשר הדפסת תלת מימד של מוצרי אלקטרוניקה בהתאמה אישית, ובבית הלקוח
קבוצת חוקרים באוניברסיטת וורוויק בבריטניה, בהובלתו של ד"ר סיימון לי, יצרו חומר פלסטי מרוכב זול, אשר ניתן להשתמש בו אפילו במדפסות התלת מימד הפשוטות ביותר, כדי לייצר מכשירים אלקטרוניים בהתאמה אישית.
החומר, בעל הכינוי "קארבומורף", הוא גם מוליך זרם וגם בעל התנגדות פייזו-חשמלית (אם מופעל עליו לחץ או שהוא מכופף, ההתנגדות החשמלית שלו משתנה), מה שאומר שניתן להניח גם חיבורים חשמליים וגם איזורים רגישים למגע על חפצים המודפסים בתלת מימד, ללא הצורך בהליכים מסובכים או חומרים יקרים.
החומר החדש נוצר באמצעות הוספת פחמן שחור – חומר מילוי מוליך המיוצר באמצעות פיצוץ של זפת ושמן צמחי – לתבנית של פוליקפרולאקטון (PCL), שהוא פוליאסטר ידידותי לסביבה (מתפרק בקלות) עם נקודת התכה של 60 מעלות צלזיוס.
| כפתורי מגע מודפסים באמצעות קארבומורף |
התוצאה היא חומר מרוכב בעל שימושים רבים, אשר ניתן להתאים לבניית אבי טיפוס של חפצים עם חיישני כיפוף מובנים, או אפילו כפתורי מגע קיבוליים (Capacitive) – למשל בבקרי משחק, או ספלים היודעים לומר לך מתי הם מלאים.
התקשורת עם החפצים המודפסים היא דיי פשוטה – ניתן לתקשר עם החיישנים באמצעות אלקטרוניקה בקוד פתוח (Arduino), וספריות תיכנות ציבוריות. בעתיד הקרוב, משתמשים יוכלו להדפיס ישירות גם את הכבלים והחוטים הנדרשים להתחבר להתקנים אלו.
| כלי שחמט מקארבומורף מוליך מתח לנורית לד |
לטכנולוגיה זו צפויה השפעה עצומה על המגזר החינוכי, בגלל היכולת שתינתן בידי סטודנטים להנדסה לקבל ניסיון מעשי עם האפשרות לתכנן במהירות ואף לבדוק ולבחון התקנים אלקטרוניים פשוטים בכיתת הלימוד עצמה. בטווח הרחוק, החוקרים מקווים, הפיתוח יגרום להיווצרות שווקים חדשים עבור מוצרי אלקטרוניקה ביתית בעלי התאמה אישית וארגונומית.
הצוות עובד כעת על שימוש באותה טכנולוגיה כדי להדפיס רכיבים אלקטרוניים הרבה יותר מורכבים – כולל את הבסיס לכבלים וחוטים. החוקרים מאמינים שבעתיד תיווסף האפשרות למדפסות תלת מימד להדפיס תוך שימוש במתכות כגון נחושת, מה שיפתח אפשרויות נוספות בתהליכי הייצור הביתיים.
| ד"ר סיימון לי מחזיק בבקר משחק המשתמש בחומר החדש |
לצוות החוקרים צפויה עוד עבודה רבה. לא ידוע עדיין (למשל) מהי רמת העמידות שלו – האם הוא יעמוד במחזורי שימוש רבים לאורך זמן מבלי להשחק או לאבד מוליכות, ואם הוא עמיד במים – כלומר האם אפשר לנקות את הבקר הפלסטי במים בלי לדאוג לכפתורים שיתקלפו או יימסו.
המחקר שהיווה את הבסיס לפיתוח זה זמין לכל בביטאון Plos One.
| תמונת תקריב של הבקר וכפתוריו העשויים מקארבומורף |
תרכובות מתקדמות בעלי שימושים רבים מסתמנות כמנוע להתקדמות הטכנולוגיה האנושית. השילוב בין חומרים אלה לבין מדפסות תלת מימד שהופכות למתוחכמות וזולות יותר עם הזמן מביא אפשרויות מרתקות לשוק הביתי. העובדה שהשליטה במכשירים הללו נעשית באמצעות קיטים ביתיים כמו ארדואינו, מותירה את השליטה בתהליך הייצור אצל החובב, ופותחת פתח ליצירתיות אשר נראה שתביא לנו עוד הפתעות בעתיד.
קודם הדפסת כלי נשק, ועכשיו מה? בקרי משחק בהתאמה אישית? עוד מעט גם נדפיס את הסמארטפונים שלנו. שתפו אותנו בדעתכם בתגובות!
