Przed drukiem 3D, chociaż fantastycznym, stoją różne wyzwania. Mimo że możemy drukować niesamowite, skomplikowane struktury, nie zawsze wiemy, jak będą one silne czy wytrzymałe. Wyobraźmy sobie samochód, który musi być wystarczająco mocny, aby chronić pasażerów w razie wypadku, ale jednocześnie niezbyt twardy, aby nie uszkodzić sąsiednich części. Komputerowe modele nie zawsze oddają rzeczywistość, a eksperymenty mogą być czasochłonne.
Co to jest BEAR i jak nam może pomóc?
Tutaj wkracza Bayesian Experimental Autonomous Researcher (znany jako BEAR), który przekroczył dotychczasowy rekord w zakresie wydajności absorpcji energii (kluczowego wskaźnika oceny wytrzymałości i odporności). Stworzył on i przetestował struktury, które potrafią ją absorbować bez żadnego uszkodzenia czy deformacji. Do tej pory podobne były wykorzystywane m.in. w sprzęcie ochronnym, takim jak kaski rowerowe czy strefy zgniotu w samochodach.
BEAR – badania mechaniki komponentów wytwarzanych metodą addytywną (źródło: science.org)
Laboratorium wyposażone w pięć drukarek 3D umożliwia tworzenia przedmiotów z siedmiu różnych typów tworzyw sztucznych. Na wyposażeniu jest także zestaw wag, maszyna testująca, która ściska i mierzy reakcję każdej wyprodukowanej struktury oraz robotyczne ramię i system wizji komputerowej do manipulacji próbkami.
Podczas badań naukowcy odkryli, że struktura nazwana „Willow” wykonana z poliestru PLA, osiągnęła średnią efektywność absorpcji energii na poziomie 73,3%. To więcej niż efektywność drewna balsowego (to z niego wykonane są m.in. elementy szybowców, samolotów i jachtów), która wynosi 71,8%.
Człowiek a technologia
Chociaż osiągnięcie BEAR-a jest imponujące, nie zmniejsza roli człowieka i jego udziału w nauce. Ludzka kreatywność, zdolności krytycznego myślenia i ekspertyza są nadal niezbędne, chociażby do interpretacji wyników, projektowania eksperymentów i przesuwania granic możliwości.
Należy jednak przyznać, że podkreśla znaczenie robotyki i automatyzacji w nauce. Dzięki temu najprawdopodobniej możemy spodziewać się kolejnych postępów w różnych branżach opierających się na mocnych i odpornych strukturach w niedalekiej przyszłości.
Odkrycie BEAR-a otwiera drzwi do przyszłych innowacji i potwierdza ważność ludzkiej inwencji w rozwoju wiedzy naukowej.
