Klocki LEGO i badania naukowe to idealne połączenie. Wystarczy zapytać zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside, który wymyślił modułowy system drukowanych w 3D klocków w stylu LEGO do przeprowadzania eksperymentów.
Bloki te nazywane są Multifluidic Evolutionary Components, lub w skrócie MECs. Wydrukowane w 3D bloki mogą być szybko złożone w celu stworzenia niestandardowych chemicznych i biologicznych instrumentów badawczych. System jest szybki, prosty i tani, a ich przeznaczeniem są laboratoria uniwersyteckie, szkoły, szpitale i wycieczki terenowe.
Projekt jest prowadzony przez absolwenta Douglasa Hilla, wraz z adiunktem bioinżynierii Williamem Groverem, i jest finansowany przez National Science Foundation.
Grover wyjaśnia, że część inspiracji wzięła się z czasu, jaki bioinżynierom zajmuje budowa nowych instrumentów:
„Kiedy Doug przyszedł do UC Riverside, był nieco zszokowany, gdy dowiedział się, że bioinżynierowie budują nowe instrumenty od podstaw. Jest przyzwyczajony do łączenia kilku oporników i kondensatorów i tworzenia nowego obwodu w ciągu kilku minut. Ale tworzenie nowych narzędzi do badań w dziedzinie nauk przyrodniczych może trwać miesiące, a nawet lata. Doug postanowił to zmienić”.
Sposób działania MEC polega na tym, że każda pojedyncza jednostka wykonuje podstawowe zadanie, które można znaleźć w typowym instrumencie laboratoryjnym, np. pompowanie płynów, wykonywanie pomiarów lub interfejs użytkownika.
Ponieważ jednak bloki są zaprojektowane tak, aby można je było łączyć ze sobą, to właśnie wtedy zaczyna się prawdziwa zabawa. Użytkownicy mogą szybko i sprawnie budować złożone aparaty do bardziej skomplikowanych funkcji. Przykładem mogą być bioreaktory do produkcji paliw alternatywnych lub narzędzia do miareczkowania kwasowo-zasadowego na lekcjach chemii w szkole średniej.
Drukowane w 3D klocki w stylu LEGO są szczególnie przydatne w miejscach, gdzie zasoby są ograniczone; mała biblioteka klocków może być wykorzystana do stworzenia ogromnego zakresu sprzętu badawczego i diagnostycznego.
Zobacz zestaw MEC składany w całość na poniższym filmie (z przeprosinami za irytującą ścieżkę dźwiękową):
Drukowane w 3D narzędzia naukowe LEGO są idealne w przypadku ograniczonych zasobów
Rozwój i wynalazek MEC zostały szczegółowo opisane w czasopiśmie PLOS ONE. Ponieważ bloki zostały zaprojektowane i zapakowane tak, aby łączyły się ze sobą, do ich produkcji można wykorzystać praktycznie każdy materiał lub technikę wytwarzania.
Jako dowód koncepcji, zespół wykorzystał szybkie prototypowanie i obróbkę CNC do produkcji większych „makroMEC”.
Użyto dwóch różnych drukarek 3D. Pierwszą była drukarka 3D FDM (fused deposition modeling), Stratasys Dimension Elite, która wytwarzała części z filamentu ABS. Drugą była drukarka 3D stereolitograficzna (SLA), Formlabs Form 2, do delikatnych części wymagających dopracowania szczegółów.
W kolejnym etapie projektu Grover i Hill będą pilotować system MEC w dwóch kalifornijskich okręgach szkolnych. Tam będzie on wspierał wprowadzone niedawno Next Generation Science Standards, nową inicjatywę mającą na celu poprawę edukacji w zakresie nauk ścisłych w amerykańskich szkołach.
Hill jest optymistą co do ich sukcesu:
„W miarę jak drukarki 3D stają się bardziej mainstreamowe, będziemy widzieć, jak są wykorzystywane przez szkoły i organizacje non-profit pracujące w społecznościach o słabo rozwiniętej infrastrukturze, więc ostatecznie chcielibyśmy, aby ludzie mogli używać tych drukarek do tworzenia własnych bloków MEC i budowania potrzebnych im narzędzi badawczych i edukacyjnych”.
Co o tym sądzicie? Czy chcielibyście zobaczyć MEC w swojej lokalnej szkole lub klasie?
Żródło: https://all3dp.com
