teddy

3D-printers kunnen alles maken. Tenminste: alles wat van harde materialen zoals plastic en metaal is. Pluizige teddyberen spuugden de printers nog niet uit. Maar Amerikaanse wetenschappers brengen daar verandering in.

Onderzoekers van Carnegie Mellon University en Disney Research Pittsburgh hebben een 3D-printer ontwikkeld die pluizige producten print. Het apparaat is een soort kruising tussen een 3D-printer en een naaimachine en produceert vilten spullen.

Zachte robots
“Ik zie dit materiaal echt gebruikt gaan worden voor objecten die je dicht bij je wilt houden,” vertelt onderzoeker Scott Hudson. “We breiden de materialen die gebruikt kunnen worden voor 3D-printers echt uit, net als de mogelijkheden als het gaat om wat je kunt printen.” De nieuwe printer kan tal van ‘zachte’ spullen printen: kleding, maar bijvoorbeeld ook teddyberen en onderdelen voor ‘zachte robots’ (robots die bedoeld zijn om dichtbij mensen te vertoeven of ze aan te raken).

Draad voor draad
Een ‘normale’ 3D-printer bouwt materialen laagje voor laagje op. Als zo’n 3D-printer bijvoorbeeld een plastic onderdeel moet maken, doet deze dat door een lijntje gesmolten plastic op een oppervlak te spuiten. Heel veel van die lijntjes naast elkaar vormen een dun laagje. Is het laagje af, dan spuit de printer er een laagje bovenop. Net zolang tot het object voltooid is. De 3D-printer laat zich daarbij leiden door een computerontwerp. Ook de 3D-printer die ‘zachte’ objecten maakt, werkt ook aan de hand van een computerontwerp. Hij spuit alleen geen vloeibare lijntjes plastic, maar draadjes. Lijntjes gesmolten plastic hechten zich vanzelf aan elkaar. De draadjes doen dat niet. Om er toch voor te zorgen dat die één geheel gaan vormen, is de printer uitgerust me een naald die zichzelf herhaaldelijk door het garen jaagt en zo de verschillende draden en lagen aan elkaar maakt.

Van links naar rechts: het computerontwerp, de printer aan het werk en het resultaat. Afbeelding: Scott E Hudson (Carnegie Mellon University, Disney Research Pittsburgh).

Van links naar rechts: het computerontwerp, de printer aan het werk en het resultaat. Afbeelding: Scott E Hudson (Carnegie Mellon University, Disney Research Pittsburgh).

Niet zo sterk
Hoewel de printer verschillende overeenkomsten vertoont met een ‘gewone’ 3D-printer. Zijn er ook verschillen. Zo is de printer niet zo nauwkeurig als een gewone 3D-printer, omdat het garen veel dikker is dan de lagen plastic die een gewone printer print. Ook is het vilt niet zo sterk.

Op dit moment kan de ontwikkelde printer alleen stoffen producten produceren. Maar in de toekomst hopen de onderzoekers een printer te ontwikkelen die zowel stof als plastic kan printen. “Een aantal onderzoekers kijkt nu naar het mixen van materialen tijdens het 3D-printen. Dat is één van de meest interessante uitdagingen van dit moment.”