أحدث الأخبار مع #طباعة_ثلاثية_الأبعاد
رؤيا نيوز
منذ 5 أيام
- علوم
- رؤيا نيوز
كيف تحمي الطباعة ثلاثية الأبعاد رواد الفضاء من الحطام والرصاص في المدار؟
يرى العديد من الخبراء أن الطباعة ثلاثية الأبعاد ستكون من أعظم القفزات التقنية المقبلة في قدرتنا على البناء والعمل في الفضاء. لكن التحدي الأكبر يكمن في ضمان صمود هذه الهياكل أمام الظروف القاسية خارج كوكب الأرض، وهنا يأتي دور منشأة NextSpace Testrig الجديدة، التي تم افتتاحها مؤخراً في غلاسكو، اسكتلندا. المنشأة، التي طورتها كلية 'جيمس وات للهندسة' بجامعة غلاسكو، تُعد الأولى من نوعها عالمياً، وتُخصص لاختبار المواد المطبوعة ثلاثيّاً، للتحقق من متانتها وكفاءتها في بيئات الفضاء الشديدة، سواء كانت تلك المواد ستُنقل إلى الفضاء أو تُصنّع فيه مباشرة، بحسب تقرير لموقع 'إنتريستينغ إنجينيرينغ'. منصة فريدة لاختبار الجاهزية الفضائية الدكتور جيل بيليه، أحد المطورين الرئيسيين للمنشأة، أوضح أن المنصة متاحة للباحثين والأكاديميين والجهات الصناعية حول العالم، لمساعدتهم في التأكد من أن المواد التي يخططون لطبعها ثلاثيّاً في الفضاء ستعمل بكفاءة وأمان. وأشار إلى أن هذه المبادرة تسد فجوة مهمة في البحوث الفضائية، إذ لم تكن هناك من قبل منشأة تركز بشكل خاص على اختبار مدى صلابة البوليمرات والمعادن والسيراميك المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد في ظروف الفضاء الشاقة. خطر الحطام الفضائي وسرعة 'الرصاصة' وأوضح بيليه أن الفضاء ليس بيئة متسامحة. فالعيوب البسيطة في المواد قد تؤدي إلى تحطم هياكل فضائية، ما يُنتج عنها شظايا تتحرك بسرعات تعادل أو تفوق سرعة الرصاصة. وإذا اصطدمت هذه الشظايا بأقمار صناعية أو مركبات فضائية أخرى، فقد تتسبب في أضرار كارثية وتخلق سلسلة من الحوادث المتتالية بفعل الحطام الفضائي. محاكاة الفضاء على الأرض المنشأة الجديدة مزوّدة بجهاز متطور قادر على محاكاة الظروف البيئية للفضاء الخارجي، إذ تحتوي على حجرة تفريغ تستطيع إعادة خلق درجات حرارة تتراوح من -150 إلى +250 درجة مئوية، بالإضافة إلى إمكانية تطبيق ضغط يصل إلى 20 كيلو نيوتن – أي ما يعادل وزن 2000 كيلوغرام – على الهياكل المطبوعة، لاختبار متانتها تحت أقصى الضغوط الممكنة. مستقبل الطباعة في الفضاء لطالما شكّلت الطباعة ثلاثية الأبعاد أداة واعدة في المهام الفضائية، حيث توفر على رواد الفضاء عناء انتظار الإمدادات من الأرض. فمن خلال استخدام موارد محلية مثل تراب القمر، يمكنهم تصنيع الأدوات أو قطع الغيار أو حتى الهياكل السكنية حسب الحاجة. وبدأت هذه التقنية تُطبّق فعلياً في الفضاء. فوفقاً لوكالة ناسا، تم تجهيز محطة الفضاء الدولية بأول طابعة ثلاثية الأبعاد منذ عام 2014، وفي عام 2024، شهدنا أول عملية ناجحة لطباعة معدن ثلاثي الأبعاد في المدار، نفذتها وكالة الفضاء الأوروبية بالتعاون مع شركة 'إيرباص'، لطباعة قطعة صغيرة على شكل منحنى حرف S من الفولاذ المقاوم للصدأ. خطوة نحو البناء بين الكواكب هذا الإنجاز يُمثل نقطة تحول مهمة تتجاوز الطباعة البلاستيكية السابقة، ويفتح الباب أمام مستقبل قد يشهد بناء محطات أو قواعد كاملة على القمر أو المريخ، باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في الموقع، بشرط ضمان جودة المواد وسلامتها عبر اختبارات دقيقة كتلك التي تجري في منشأة 'NextSpace Testrig'.
الشرق الأوسط
١٠-٠٥-٢٠٢٥
- أعمال
- الشرق الأوسط
مأوى لمسافري محطة قطار ريفية يابانية... يُبنى في يوم واحد
داخل بلدة أريدا الهادئة باليابان ـ المشهورة أكثر بمحاصيل الفاكهة وصيد الأسماك ـ تحولت محطة قطار هاتسوشيما البسيطة، حديثاً، إلى موقع لمشروع رائد بمجال التشييد. ومع أن المحطة تخدم نحو 530 راكباً يومياً فقط، مع تردد واحد إلى ثلاثة قطارات في الساعة، فإنها أصبحت الآن موطناً لأحد أكثر تجارب البنية التحتية ابتكاراً في اليابان: مأوى محطة قطار مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد. ومع تراجع عدد سكان أريدا، كما الحال في معظم المناطق الريفية في اليابان، يتضاءل الطلب على البنية التحتية واسعة النطاق. ومع ذلك، فإنه بدلاً من مجرد تقليص حجم الهيكل الخشبي القديم، رأت شركة سكك حديد غرب اليابان فرصة لتجربة طريقة جديدة سريعة وفاعلة وأقل تكلفة. وبالتعاون مع شركة «سيرنديكس» ـ شركة معروفة ببناء منازل مطبوعة ثلاثية الأبعاد بتكلفة تبلغ نحو 38 ألف دولار ـ تمكن فريق العمل من إنشاء المأوى الجديد خلال سبعة أيام فقط. وجرت طباعة الهيكل النهائي في أربعة أجزاء، ثم جرى نقله عبر السكك الحديدية، وتركيبه في الموقع في غضون ساعات قلائل. وانطوت النتيجة على تقليص هائل في مدة البناء، مقارنة بالطرق التقليدية. ويبلغ ارتفاع المأوى المطبوع 2.6 متر ويغطي مساحة 10 أمتار مربعة. ومن المتوقع أن يصبح جاهزاً للتشغيل بحلول يوليو (تموز)، إذ ما زال يحتاج إلى تركيب آلات التذاكر وإنهاء التشطيبات الداخلية. وجرى بناء المأوى باستخدام طبقات من الملاط نفثتها فوهة روبوتية، مع تعزيز البناء بهياكل فولاذية وإطارات خرسانية، وجرى تصميمه ليتوافق مع المعايير اليابانية العالية لمقاومة الزلازل. وحسب شركة سكك حديد غرب اليابان، يوفر المشروع نفس مستوى الأمان الذي توفره ملاجئ الخرسانة المسلحة التقليدية، لكن بتكلفة أقل بنحو النصف. ولإضفاء لمسة محلية، جرى تزيين المأوى بنقوش بارزة لفاكهة حمضيات اليوسفي وسمك الغمد اللتين تشتهر بهما القرية، في إشارة ضمنية إلى التراث المحلي. والأهم من ذلك، ترى الشركة أن هذا المشروع قد يصبح نموذجاً مستقبلياً لصيانة المحطات الريفية على نحو فاعل. ونقل موقع «إمباكت لاب» عن يو كاواموتو، رئيس رأس المال الاستثماري بشركة سكك حديد غرب اليابان، أن القيمة الحقيقية للمشروع تكمن في تقليل عدد العمال المطلوبين لمثل هذه الإنشاءات، مما يسمح للشركة بالحفاظ على تشغيل الخدمات داخل المناطق الأقل كثافة سكانية، دون التأثير على مستوى الخدمة.
صحيفة الخليج
٠٨-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- صحيفة الخليج
روبوت يوازن نفسه على عجلة واحدة
ابتكر البريطاني جيمس بروتون، روبوتاً فريداً من نوعه يمكنه التوازن والتحرك باستخدام عجلة واحدة فقط، وذلك بالاعتماد على مكونات صممها بنفسه، وطبعها باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. وقال جيمس بروتون: «يتميز الروبوت بقدرته على الوقوف بثبات، رغم أنه يتحرك على عجلة واحدة فقط، بفضل تصميم ذكي يستخدم نوعاً خاصاً من العجلات تعرف باسم «العجلات متعددة الاتجاهات»، وهي مزودة بتروس صغيرة تتيح للروبوت الحركة في كل الاتجاهات». وأضاف: «يعتمد الابتكار على محركين، الأول لتحريك العجلة إلى الأمام والخلف، والثاني لتحريك التروس الصغيرة على الجانبين، مما يسمح للروبوت بالحفاظ على توازنه أثناء الحركة». وأوضح أنه: «يتم التحكم في الروبوت بلوحة إلكترونية صغيرة تقيس حركة الجهاز باستخدام مستشعرات ذكية، وتشغل المحركين عبر نظام متطور، بينما يحصل على طاقته من بطاريات قابلة للشحن». وأوضح جيمس بروتون أن حجم العجلة البالغ قطرها 460 ملم، ساعد كثيراً على تحسين ثبات الروبوت، إذ إن الأجسام الأكبر، تكون أبطأ في السقوط، ما يجعل من الأسهل التحكم بها وتعديل وضعها بسرعة.
