غالبًا ما تُصنع أجهزة السمع، وواقيات الفم، وغرسات الأسنان، وغيرها من الهياكل المصممة خصيصًا باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. تُصنع هذه الهياكل عادةً عن طريق البلمرة الضوئية في الحوض.—شكل من أشكال الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدم أنماط الضوء لتشكيل وتصلب الراتنج، طبقة واحدة في كل مرة.
تتضمن العملية أيضًا طباعة دعامات هيكلية من نفس المادة لتثبيت المنتج في مكانه أثناء'بمجرد اكتمال تشكيل المنتج، تُزال الدعامات يدويًا، وعادةً ما تُرمى كنفايات غير صالحة للاستخدام.
وجد مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) طريقةً لتجاوز هذه الخطوة الأخيرة في عملية التشطيب، مما قد يُسرّع عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل ملحوظ. فقد طوروا راتنجًا يتحول إلى نوعين مختلفين من المواد الصلبة، اعتمادًا على نوع الضوء المُسلط عليه: يُعالج الضوء فوق البنفسجي الراتنج ليتحول إلى مادة صلبة عالية المرونة، بينما يُحوّل الضوء المرئي الراتنج نفسه إلى مادة صلبة قابلة للذوبان بسهولة في مذيبات مُعينة.
قام الفريق بتعريض الراتنج الجديد في نفس الوقت لأنماط من الأشعة فوق البنفسجية لتشكيل هيكل قوي، بالإضافة إلى أنماط من الضوء المرئي لتشكيل الهيكل'دعامات. بدلًا من فصل الدعامات بعناية، غمسوا المادة المطبوعة في محلول أذاب الدعامات، كاشفًا عن الجزء المتين المطبوع بالأشعة فوق البنفسجية.
يمكن أن تذوب الدعامات في مجموعة متنوعة من المحاليل الآمنة غذائيًا، بما في ذلك زيت الأطفال. ومن المثير للاهتمام أن الدعامات يمكن أن تذوب حتى في المكون السائل الرئيسي للراتنج الأصلي، مثل مكعب ثلج في الماء. هذا يعني أن المادة المستخدمة في طباعة الدعامات الهيكلية يمكن إعادة تدويرها باستمرار: بمجرد طباعة هيكل'عندما تذوب المادة الداعمة، يمكن مزج هذا الخليط مباشرة مرة أخرى في الراتنج الطازج واستخدامه لطباعة المجموعة التالية من الأجزاء—إلى جانب دعائمها القابلة للذوبان.
قام الباحثون بتطبيق الطريقة الجديدة لطباعة الهياكل المعقدة، بما في ذلك سلاسل التروس الوظيفية والشبكات المعقدة.
وقت النشر: ٢١ أغسطس ٢٠٢٥
