طابعة ثلاثية الأبعاد

اسمي الطابعة ثلاثية الأبعاد، وقبل أن أولد، كان عالمكم مختلفًا تمامًا. تخيلوا أنكم تريدون صنع شيء جديد، أي شيء على الإطلاق، من لعبة صغيرة إلى قطعة غيار لآلة معقدة. في ذلك الوقت، كان عليكم أن تبدأوا بكتلة صلبة كبيرة من المواد، مثل الخشب أو المعدن أو البلاستيك، ثم تبدأون في نحتها وإزالة الأجزاء التي لا تريدونها، تمامًا مثل النحات الذي ينحت تمثالًا من كتلة ضخمة من الرخام. كانت هذه العملية، التي تسمى التصنيع بالطرح، بطيئة ومكلفة وتهدر الكثير من المواد الثمينة. كان صنع نموذج أولي واحد فقط لاختبار فكرة جديدة يستغرق أسابيع أو حتى أشهر. في أوائل الثمانينيات، كان هناك مهندس لامع اسمه تشاك هال يعمل في شركة تطور طلاءات خاصة للمناضد باستخدام الأشعة فوق البنفسجية لتجفيفها وتقويتها على الفور. كان تشاك محبطًا. في كل مرة كانت لديه فكرة رائعة لجزء بلاستيكي صغير جديد، كان عليه الانتظار طويلاً لرؤية النموذج الأولي. كان يتساءل: "ألا توجد طريقة أسرع لتحويل الأفكار الرقمية على شاشة الكمبيوتر إلى أشياء حقيقية يمكنني لمسها واختبارها؟" كان هذا الإحباط هو الشرارة التي أدت إلى ولادتي.

في إحدى الليالي أثناء عمله، راودت تشاك فكرة غيرت كل شيء. إذا كان بإمكانه استخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية لتقوية طبقة رقيقة من السائل، فماذا لو تمكن من رسم شكل بهذا الضوء، وتقويته، ثم إضافة طبقة سائلة أخرى فوقه ورسم الشكل التالي؟ ماذا لو تمكن من بناء مجسم، ليس عن طريق النحت، ولكن عن طريق الإضافة، طبقة فوق طبقة رقيقة جدًا؟ كانت هذه هي اللحظة التي ولدت فيها فكرتي الأساسية: الطباعة الحجرية المجسمة، أو كما تعرف بـ "ستيريوليثوغرافي". أمضى تشاك عامًا كاملاً في مرآبه، يعمل في أوقات فراغه ليلاً وفي عطلات نهاية الأسبوع ليحول هذه الفكرة إلى حقيقة. لقد بنى آلة يمكنها أن تفعل ذلك تمامًا. تخيلوا هذا: حوض مليء بسائل لزج شفاف يشبه العسل، وهو بوليمر حساس للضوء. فوقه، شعاع دقيق من ضوء الأشعة فوق البنفسجية، يتم التحكم فيه بواسطة جهاز كمبيوتر، يرقص على السطح، ويرسم المقطع العرضي الأول من المجسم. وحيثما يلمس الضوء السائل، يتصلب على الفور. ثم، تنخفض منصة صغيرة داخل الحوض بمقدار جزء من المليمتر، وتتدفق طبقة جديدة من السائل فوق الطبقة المتصلبة، ويرسم الضوء مرة أخرى. وفي ليلة التاسع من مارس عام 1983م، بعد ساعات لا تحصى من العمل، حدث السحر. لقد صنعت أول مجسم لي على الإطلاق: كوب شاي صغير أسود. لم يكن كبيرًا أو معقدًا، ولكنه كان مثاليًا. لقد كان الدليل على أن بناء الأشياء من العدم، طبقة فوق طبقة، كان ممكنًا. لقد كان شعورًا لا يصدق، أن أتحول من مجرد فكرة إلى شيء مادي، شيء حقيقي.

في البداية، كنت أعيش حياة هادئة في المختبرات الصناعية الكبيرة. كنت أساعد المهندسين والمصممين في شركات السيارات والطيران في صنع نماذج أولية بسرعة، مما أدى إلى تسريع عملية الابتكار بشكل كبير. ولكن قصتي لم تتوقف عند هذا الحد. بدأ مخترعون آخرون يرون إمكانياتي. في أواخر الثمانينيات، طور رجل يدعى سكوت كرامب طريقة مختلفة تمامًا لعملي. بدلاً من استخدام الضوء والسائل، ابتكر عملية تسمى نمذجة الترسيب المنصهر (FDM). تخيلوا مسدس غراء ساخنًا فائق الدقة، يذيب خيطًا رفيعًا من البلاستيك ويضعه بدقة شدة، طبقة فوق طبقة، لبناء مجسم. هذه التقنية جعلتني أصغر حجمًا وأقل تكلفة وأسهل في الاستخدام. لقد كانت هذه هي اللحظة التي بدأت فيها بالخروج من المختبرات الكبيرة وإيجاد عائلات جديدة في أماكن لم أحلم بها من قبل. فجأة، وجدت نفسي في المدارس، أساعد الطلاب على رؤية تصميماتهم الهندسية تنبض بالحياة. ثم انتقلت إلى المستشفيات، حيث استخدمني الأطباء لطباعة نماذج طبق الأصل من قلوب وعظام المرضى للتدرب على العمليات الجراحية المعقدة قبل إجرائها. حتى أنني وصلت إلى الفضاء، حيث استخدمتني وكالة ناسا لطباعة قطع غيار وأدوات في محطة الفضاء الدولية. لقد تحولت من أداة للمهندسين إلى أداة للجميع، مما سمح للفنانين وصانعي الألعاب والهواة بتحويل خيالاتهم إلى حقيقة.

عندما أنظر إلى الوراء في رحلتي، أدرك أن قوتي الحقيقية لا تكمن فقط في صنع الأشياء. إنها تكمن في صنع الأفكار. لقد منحت البشر القدرة على التجربة والفشل والتعلم والابتكار بسرعة لم تكن ممكنة من قبل. لقد أزلت الحواجز بين الخيال والواقع. اليوم، أنا أساعد في بناء عالم أفضل. أنا أطبع أطرافًا صناعية مخصصة للأطفال، وأبني نماذج لمنازل ميسورة التكلفة، وأساعد العلماء في إنشاء هياكل معقدة لدراسة الأمراض. والمستقبل يبدو أكثر إشراقًا. يتخيل الناس استخدامي لطباعة وجبات مغذية، وبناء مساكن على كواكب أخرى، وحتى صنع أدوية مخصصة لجسم كل فرد. قصتي هي شهادة على قوة فكرة واحدة. لقد بدأت كحل لمشكلة بسيطة، ونموت لأصبح أداة تغير العالم. وتذكروا، كل ابتكار عظيم، وكل فكرة تغير الحياة، تبدأ بنفس الطريقة التي أصنع بها الأشياء: خطوة بخطوة، طبقة فوق طبقة.