Kolmapäev, 21. oktoober 2015

3D-printimise tulevik

Julgemad unistajad kujutavad juba ette, kuidas tulevikus saab 3D-printida toitu, inimese elundeid, relvi, autosid ja palju muud. Kiiresti kasvav huvi 3D-printimse vastu muudab selle tehnoloogia odavamaks ja avardab rakendusvõimalusi. Ehk aitab kunagi just 3D-printimine meil pääseda uppumisest oma prügi sisse, kasutades vanu asju prügimäele viimise või põletamise asemel uute asjade 3D-printimise toorainena?


Ülesanne: Arutle oma kaaslastega, kuidas võiks 3D-printimisest tulevikus kasu olla kosmosereisidel, polaarlaagris, meditsiinis, tööstuses, ehituses ja mujal. Kirjutage oma tulevikunägemusest oma blogis.


************************************


Meeskonna mõtted:
Ennustuste kohaselt muudab 3D-printimine suuresti meie praegust maailmakorraldust, mis tagab kiiruse, lihtsuse, mugavuse jne.

 
Sõltumata sellest, kas 3D-printimise tehnoloogiad jõuavad tavakasutajate kodudesse või mitte, on 3D-printeritele suured ootused/lootused.

 
Järgnevalt toome välja meie meeskonna mõtted / mõned näited tehnoloogia tulevikust:


--- Kosmosereisidel majade ja liikumisvahendite printimine teistele planeetidele, katsetamaks, kuidas nad sealses kliimas vastu peavad. Raketi pardal prinditakse juba praegugi varuosasid, mis on kindlasti jätkusuutlik. Lisaks veel toit, hügieeni- ja esmaabitarbed, prillid, riided, kirjutusvahendid jt meie igapäeva elus vajalikud asjad. Kahjuks kosmosereisile kõiki asju kaasa ei saa võtta :(


--- Polaarlaagris on väga külm ja palju lund. Sinna minnes samuti ei saa palju asju kaasa võtta nagu kosmosereisidele. Et inimesel oleks soe, tuleb riideid kanda. Riided on erilise kihiga kaetud (nagu oleks väike radiaator) mis tagab väga sooja olemise. Need riided ei ole üldsegi paksud. Liikumisvahendid lumel on väga olulised. Need peaks olema kiiresti ja kergelt jalga pandavad ning ise peavad olema nad jalas mugavad ja kerged (jalatallale pehmed aga lume peal mitte painduvad).
Erinevate seadmete varuosad: selle asemel, et tellida tootjalt varuosi saaks neid pigem ise lihtsalt ja kiiresti välja printida.
Kui on juba 3D-printerid, mis ehitavad maju siis miks mitte ka iglusid!?
Kindlasti vaja ka hügieeni- ja esmaabitarbeid.
Kas ka küttepuid on võimalik printida?


--- Meditsiinis prinditakse edasi: 
Erinevaid proteese (käe-, jala-, liigeseproteesid). Võib-olla tulevased käe- ja jalaproteesid ei olegi plastikust vaid ongi nagu päris - lihast ja luust ja kasvatatakse rakud, mis panevad lõpuks käed ja jalad ka liikuma ja tundma!
Asendatavaid luustikke, mida on juba tehtud, näiteks lõualuu, kolju.
Kindlasti arstile vajaminevad töövahendid.


--- Tööstuses mõeldakse välja erinevad liikumisvahendid, mis on tunduvalt kergemad ja ohutumad autod, jalgrattad, lapsevankrid ja isegi bussid, lennukid. Ohutuse tagab materjali elastsus.
Erinevate seadmete varuosi vastavalt vajadusele.
Tehnika korpused, erinevad toormaterjalid (näiteks telliskivi), toiduaine materjalid jne.
Sõjatööstuses relvad ja masinad.


--- Ehituses arendatakse erinevad 3D-printereid, mis on õigete toorainetega, näiteks betoon ja isegi puit. Miks mitte  ka ehitus komponentide välja printimine kohapeal, kusjuures komponendid on erineva tehnilise lahenduse ja termiliste omadustega.


--- Ja mujal 
Raamatud, mänguasjad, elus taimed, koduabilistest robotid, ehted, nõud, pildid jne.


Kindlasti tuleb ära märkida, et need, mida prinditakse ja juhul kui neid enam vaja ei lähe siis kas on biolagunevad või taaskasutatavad toormaterjalina. Juhul kui on biolagunevad siis see on kui väetis taimedele.


3D-printimine areneb väga suure kiirusega – Ameerikas tegeletakse 3D-prinditud autode tootmisega, Hollandis ja Hiinas panustatakse tervete majade printimisse. Lisaks prinditakse juba hetkel välja erinevaid toiduaineid, ravimeid ja varuosasid.


***


Meie juhendaja Maris soovitas küsitleda kooli töötajaid, kelleks olid aineõpetajad ja kooli direktor. Nad olid lahkelt nõus jagama mõtteid tuleviku valdkonnas, kuigi nad eelnevalt said väga vähe teada, mida 3D-printeriga juba võimalik teha.


Järgnevalt toome välja meie kooli töötajate mõtted / mõned näited tehnoloogia tulevikust:


--- Kosmosereisidel
  • Kehalise kasvatuse õpetaja Kersti arvas, et joogitopsid oles väga kasulikud.
  • Muusika õpetuse õpetaja Mari arvas, et lauamängud muudavad kososereisid huvitavamaks.
  • Koolidirektor Inge arvas, et kui sõidame kosmosesse (täsemalt kuu peale) 3D-printer, vesi ja klorofüll kaasas siis saaks printida 3D-printeriga taimi, mis toituksid päikeseenergiast.
  • Juhendaja Maris täiendas, et taimi võimalik kasvatada mitmel otstarbel ja üheks nendest on näiteks kütuse tootmiseks. Lisaks mainis, et kosmoses kasutatavad riided ehk skafandrid on väga suured ja mahukad - neid võiks kuidagi ümber hoitumaks disainida. Muidugi ka kiiver võiks uuema ja mugavama kuju saada.
     
    Tänapäeval on peamiseks probleemiks skafandrite juures asjaolu, et sees paikneva ülerõhu tõttu on astronautidel end raske liigutada. Selle lahendamiseks on välja pakutud erinevaid versioone uutest (Bio-suit) skafandritest, mis omaksid ainult gaasiga täidetud kiivrit kuid ülejäänud kehale tagaks rõhu venivast materjalist liibuv kest. Selline skafander oleks praegustest palju kergem, võimaldaks astronautidel teha kiiremaid liigutusi ning tulevastel Marsi missioonidel keerukal maastikul töötada (Vikipeedia)
  • Matemaatika õpetaja Merike arvas, et kindlasti oleks vaja 3D-printeriga printida pääste kosmoselaeva.
--- Polaarlaagris
  • Õpetaja Kersti arvas, et telk, mis võiks olla termo soojendusega.
  • Õpetaja Mari arvas, et lamp on kindel, mis on vajalik.
  • Koolidirektor Inge arvas, et suuski ei võta kaasa. Kohapeal saaks sobivaid suuski printida.
  • Õpetaja Merike lisas, et lisaks suuskadele võiks printida kelke ja elamuid.
  • Juhendaja Maris arvas, et saaks 3D-printeriga prinditud majad kütaksid ennast päikeseenergiaga ja seinad võiks olla klaasist.
--- Meditsiinis
  • Õpetaja Kersti tegi ettepaneku ühekordsete süstalde printimisele.
  • Õpetaja Mari arvas, et erinevad topsikud, kas siis proovide edastamiseks või ravimite jagamiseks jne.
  • Koolidirektor Inge arvas, et väga hea oleks lahas, mis oleks naha sõbralik ja mida saaks kergesti painutada aga kui on juba paika pandud siis ta enam ei paindu - lahas ei tohi olla kuju muutev aga painutades saab talle kuju anda.
  • Õpetaja Merike arvas, et tehisorganid - puuduva jala, käe jne. printimine.
  • Inimeseõpetuse õpetaja Tiina lisas, et elusorganite printimine. Näiteks kui võimaldatakse inimse skanneerimist siis saaks ju vajaminevat elusorganit printida. Enam ei peaks doonori järjekorras inimesed pikalt ootama. Samuti arstiks õppijad saaksid harjutada ja õppida 3D-prinditud organite peal.
--- Tööstuses
  • Õpetaja Kersti, et tulevikus prinditakse erinevates suurustes tõstukeid.
  • Õpetaja Mari arvas, et erinevad vormid.
  • Koolidirektor Inge arvas, et jätkatakse autode 3D-printimist. Kindlasti ka varuosi ja erinevaid mudeleid.
--- Ehituses

  •  Õpetaja Kersti arvas, et haamer on kindlasti vajalik .
  • Õpetaja Mari arvas, et tuleb kasuks ka joonlaud.
  • Koolidirektor Inge arvas, et ehitamiseks vajalikud kruvid, ukselindid jm detailid.
  • Õpetaja Merike arvas, et veesüsteemid, mis ringlevad ja ilma kadudeta.
--- Ja mujal 
  • Õpetaja Kersti arvas, et näiteks logod.
  • Õpetaja Mari arvas, et kitarri medikas (vaata pilti), millega kitarri mängides kitarri keeli tõmmatakse.
  • Koolidirektor Inge arvas, et printida võiks erinevaid toidunõusid.
  • Sööklas töötajad täiendasid, et need nõud oleks kui snäkid (näiteks toidunõu kujulised juurviljad - porgand, kaalikas), mis toidu söömisega ise ka otsa saaksid.

3D-printimise rakendused täna

Tootedisaini valdkonnas kasutatakse 3D-printereid eelkõige prototüüpide loomiseks. Prototüüp on mudel, mille abil saab katsetada toote erinevaid versioone kasutajatega, et koguda neilt tagasisidet ja ettepanekuid.

Arhitektid loovad 3D-printerite abil ülevaatlikke makette kavandatavatest hoonetest või linnaosadest

Meditsiinis kasutatakse 3D-printereid täna eelkõige proteeside loomiseks.



Ülesanne: Uuri internetist, millistes valdkondades veel ja mis otstarbel 3D-printimist rakendatakse! Kirjuta sellest oma rühma blogis.

************************************

Meeskonna mõtted:
Tänaseks on 3D  printimisega seotud pea kõik valdkonnad.

3D-printimist kasutatakse kiirprototüüpimiseks peaaegu kõigis tööstusharudes, alates ehte- ja meditsiinitööstusest, lõpetades kosmosetööstusega.



Tootedisaini alal kodanikud insenerid ja kujundajad saavad enne tootmisse laskmist oma tooteid testida.

3D-printimine on kasutust leidnud ka arheoloogias väärtuslikest esemetest koopiate valmistamisel. Antud juhul tehakse algsest esemest 3D-skanneriga mudel arvutisse ning seejärel prinditakse mudelist koopia. 



Teame, et meditsiinis saab patsientidele luua erinevaid abivahendeid ja õppeotstarbelisi mudeleid, kus areneb veel omaette suund - 3D bioprintmine, kus on loodud näiteks neer, inimese kõrv, veresooned jne. Videos on näha, et meditsiinis 3D-printimine areneb väga jõudsalt edasi.



Arhitektuuris on reaalsed käega katsutavad mudelid, mida saab kasutada maja eituse või kogu linna planeerimisel. Tuleks mainide, et prinditakse betoonist päris maju.



Masinaehitus luuakse erinevaid osi (ka lennukitele), ülekandeid. Prinditud on ka autosid.



Toidutööstuses alustades lihtsamatest vormidest ja nõudest. Prinditakse ka šokolaadi ja tasapinnalist toitu (pitsa, küpsis)



Meedias kajastatakse, et kriminoloogias on eelnevalt kirjeldatud tehnoloogiat kasutatud kannatada saanud asitõendite taastamiseks - arvasime, et see on võimalik ainult filmis, selleks, et see tundub olema tulevik.
 

Pühapäev, 18. oktoober 2015

Kolmas ülesanne

Lisage oma rühma blogisse uus leht pealkirjaga "3D printimise õpik" ja tekitage sellele alamlehed (nt 1. peatükk: 3D printimise ajalugu, tänapäev ja tulevik; 2.peatükk: 3D printimiseks ettevalmistamine jne). Kasutage eeskujuna meie näidisõpikut: https://3dprintimiseopik.wordpress.com/opik/. Esimese kahe peatüki sisu kopeerige meie näidisõpikust, soovi korral seda täiendades.


************************************

Meeskonna mõtted:


Meeskonnaliikmete arvamused postitame ajaveebi, mida hiljem juhendaja abiga vistutame õpiku I peatükki Embed Code Generator abiga: http://embed.ly/code