เครื่องพิมพ์แบบสามมิติ

นักวิจัยก้าวไปอีกขั้นกับการพิมพ์แบบ 3 มิติ

นักวิจัยprinter_3D
นักวิจัยที่อังกฤษกำลังพัฒนาวัสดุแบบใหม่ในแบบสามมิติ ที่วันหนึ่งข้างหน้าอาจจะทำให้เกิดการพิมพ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นต้นว่า จอยสติ๊ก ที่เข้ากับรูปร่างของมือคนได้อย่างพอดิบพอดี

นักวิจัย มหาวิทยาลัยวอร์ริค ได้สร้างพลาสติกที่ง่ายและราคาไม่แพงที่สามารถใช้สร้างเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตามบ้านได้โดยใช้เครื่องพิมพ์แบบสามมิติรุ่นล่าสุด วัสดุชนิดใหม่นี้ นักวิจัยตั้งชื่อว่า Carboporph เป็นวัสดุที่จะทำให้ผู้ใช้เลิกใช้อุปกรณ์ติดตามทางอิเล็กทรอนิกส์และเซนเซอร์ อันเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องพิมพ์แบบสามมิติไปได้เลย และยังทำให้เครื่องพิมพ์สามารถสร้างพื้นที่ที่ไวต่อการสัมผัสของคนได้ ซึ่งสามารถนำไปต่อกับแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบง่ายๆเพื่อการประมวลผลการสัมผัสต่อไป นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังได้ใช้วัสดุนี้ในการพิมพ์วัตถุที่ฝังเซนเซอร์ลงไปได้ด้วย หรือใช้ในการพิมพ์วัตถุที่จะใส่ปุ่มรับรู้การสัมผัสลงไปได้ เช่น จอยสติ๊ก หรือ แก้วน้ำที่บอกได้ด้วยว่า น้ำเต็มแก้วแล้วหรือยัง ก้าวต่อไปในการวิจัยนี้คือ การพิมพ์วัตถุที่มีโครงสร้างซับซ้อนมากขึ้น และพิมพ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีสายไฟและเคเบิลต่างๆให้ได้ เพื่อจะได้นำสายไฟเหล่านี้ไปเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เพื่อการใช้งานได้จริง

การวิจัยครั้งนี้นำโดย ดร.ไซม่อน เลห์ แห่งภาควิชาวิศวกรรม มหาวิทยาลัยวอร์ริค และ ดร.เลห์ เผยว่า “เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมากที่จะได้เห็นโมเดลอุปกรณ์ที่ซับซ้อนและประณีต อย่างโทรศัพท์มือถือหรือรีโมทคอนโทรลของโทรทัศน์ที่สามารถสร้างขึ้นมาได้จากการพิมพ์แบบสามมิติ แต่ตอนนี้พิมพ์ออกมาได้ก็เท่านั้นล่ะ เพราะมันยังไม่หลากหลาย และยังไม่สามารถทำงานได้จริง”

“ตอนนี้เรากำลังหาทางที่มันจะพิมพ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ออกมาจากเครื่องพิมพ์แบบสามมิติได้จริงๆ”

“ในระยะยาวนั้น เทคโนโลยีนี้อาจจะปฏิวัติวงการการผลิตในโลกของเราก็ได้ ทำให้ผลิตภัณฑ์หลายๆอย่าง อย่างเช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีความเฉพาะเจาะจงกับบุคคลๆหนึ่งมากขึ้น มีเอกลักษณ์ และมาจากกระบวนการผลิตที่มีขยะอิเล็กทรอนิกส์น้อยลงด้วย”

“นักออกแบบสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ในการทำความเข้าใจว่า คนมักจะสัมผัสกับอุปกรณ์ต่างๆที่ผลิตออกมาอย่างไร โดยใช้วิธีการศึกษาจากเซนเซอร์ติดตามที่ฝังลงไปยังจุดต่างๆของวัตถุ”

“แต่อย่างไรก็ตาม ในระยะสั้นนี้ ผมมองเห็นได้ว่า อุปกรณ์ชนิดนี้สามารถนำไปใช้ในวงการศึกษาได้เป็นอย่างดีเลยนะ จะทำให้วิศวกรรุ่นใหม่ได้สัมผัสกับเทคโนโลยีการผลิตล้ำสมัยที่จะผลิตอุปกรณ์ไฮเทคออกมาได้ในห้องเรียน”

นอกจากนี้ นักวิจัยตั้งใจจะทำให้เซนเซอร์ที่พิมพ์ออกมายังอุปกรณ์ต่างๆสามารถนำมาประมวลผลได้จากซอฟท์แวร์แบบ Open Sources และยังจะมี Library สำหรับเขียนโปรแกรมให้ใช้งานได้ฟรีอีกด้วย ข้อดีของการพิมพ์แบบสามมิติคือ ช่องทางสำหรับเชื่อมต่อกับอุปกรณ์สามารถพิมพ์ออกมาพร้อมๆกับการสร้างอุปกรณ์ได้เลย แทนที่จะนำกาวไปติดทีหลังนั่นเอง

‘หัวใจ 3 มิติ’ จาก 3D Printer ช่วยให้แพทย์ศึกษาหัวใจจำลองขนาดเท่าของจริง

3D Printer หรือเครื่องพิมพ์แบบสามมิติ กำลังเข้ามามีบทบาทสำคัญต่อชีวิตประจำวันของเรามากขึ้น ไม่ว่าจะทางธุรกิจ เทคโนโลยีเพื่อความบันเทิง หรือทางการแพทย์ ล่าสุดแพทย์ที่ Children’s National Medical Center ในกรุงวอชิงตัน เปิดเผยผลงานใหม่จากเครื่องพิมพ์แบบสามมิติ นั่นคือหัวใจขนาดเท่าของจริง ซึ่งสามารถนำมาใช้ประกอบการผ่าตัดเพื่อรักษาผู้ป่วยโรคหัวใจได้

คณะแพทย์ที่ Children’s National Medical Center ระบุว่าไม่มีเทคโนโลยีแบบไหนที่จะให้ภาพหัวใจที่สมบูรณ์แบบ เท่ากับการใช้เครื่องพิมพ์สามมิติในการสร้างหัวใจจำลองออกมา โดยเครื่องพิมพ์ที่ว่านี้ตกราคาเครื่องละ 250,000 ดอลล่าร์ หรือราว 7,500,000 บาท ซึ่งทาง ร.พ นำมาใช้ตั้งแต่ 18 เดือนที่แล้ว

กระบวนการสร้างหัวใจสามมิตินี้เริ่มต้นด้วยการถ่ายภาพหัวใจผู้ป่วยแบบสามมิติ ด้วยระบบสร้างภาพจากการสั่นพ้องของคลื่นสนามแม่เหล็กหรือ MRI การทำ Computer Tomography หรือถ่ายภาพตัดขวางด้วยรังสีเอ็กซ์ และการทำอัลตร้าซาวน์ จากนั้นแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคหัวใจจะนำภาพนั้นมาประกอบและเรียงต่อกัน ก่อนที่จะส่งเข้าเครื่องพิมพ์แบบสามมิติเพื่อพิมพ์ออกมาเป็นหัวใจจำลองขนาดเท่าของจริง

คุณ Alex Krieger ฝ่ายนวัตกรรมการแพทย์ที่ Children’s National Medical Center ในกรุงวอชิงตัน บอกว่าการพิมพ์หัวใจสามมิติออกมานี้ใช้เวลาประมาณ 12 ชม.หากเป็นหัวใจขนาดปกติ แต่ถ้าเป็นหัวใจขนาดเล็กแบบหัวใจเด็กอาจใช้เวลาน้อยกว่าคือราว 5-6 ชม. โดยเครื่องพิมพ์นี้จะพ่นพลาสติกออกมาเรียงต่อกันที่ละชั้น ตั้งแต่ส่วนล่างสุดจนถึงส่วนบนสุด และสามารถใช้วัสดุที่ต่างกัน 2 ชนิดใส่ลงในเครื่องพิมพ์ เพื่อให้ผลงานที่ออกมามีทั้งส่วนที่เป็นเนื้อเยื่ออ่อนนุ่มและแข็งแรง ให้ความรู้สึกเหมือนหัวใจจริงๆ

อย่างไรก็ตาม ยังต้องมีการเรียนรู้อีกมากเกี่ยวกับการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิตินี้ในทางการแพทย์ รวมทั้งการสร้างแบบจำลองของอวัยวะสำคัญส่วนอื่นๆนอกเหนือจากหัวใจ ซึ่งคาดว่าจะสามารถทำสำเร็จในอีกไม่กี่ปี