3D-printen van haren nu ook mogelijk

Onderzoekers hebben een manier gevonden om een belangrijke ontwerpstap in 3D-printing te omzeilen, waarmee ze snel en efficiënt duizenden haar-achtige structuren kunnen modelleren en printen. In plaats van het gebruik van conventionele computer-aided design (CAD) software om duizenden individuele haren te tekenen op een computer bouwde het team een nieuw software platform, genaamd ‘Cilllia,’ waarmee gebruikers de hoek, dikte, dichtheid, en de hoogte van duizenden haren bepalen, in slechts een paar minuten.

“Het is heel inspirerend om te zien hoe deze haar-achtige structuren in de natuur voorkomen en hoe ze verschillende functies kunnen bereiken”, zegt Jifei Ou, een afgestudeerde student in de media, kunsten en wetenschappen aan het MIT. “We zijn net pas begonnen met proberen te bedenken hoe we ten volle de mogelijkheden van 3D-printing kunnen gebruiken, en het creëren van nieuwe functionele materialen waarvan de eigenschappen gemakkelijk instelbaar en controleerbaar zijn.”

Vandaag de dag lijkt het wel alsof 3D-printers zo ongeveer alles kunnen uitspugen, van een sportwagen op ware grootte, eetbaar voedsel, en zelfs menselijke huid. Sommige dingen echter, zoals haar en bont, bleken tot op heden echter onmogelijk te printen.

Nu hebben onderzoekers van het MIT Media Lab een manier gevonden om een belangrijke ontwerpstap in 3D-printing te omzeilen, om duizenden haar-achtige structuren snel en efficiënt te modelleren en te printen. In plaats van het gebruik van conventionele computer-aided design (CAD) software om duizenden individuele haren te tekenen op een computer – een stap die uren zou duren om te berekenen – bouwde het een nieuw software platform, genaamd “Cilllia,” waarmee gebruikers de hoek, dikte, dichtheid, en hoogte van duizenden haren in slechts enkele minuten definiëren.

Met de nieuwe software, ontwierpen de onderzoekers reeksen haar-achtige structuren met een resolutie van 50 micron – zeg maar de breedte van een menselijke haar.

Kan de technologie worden gebruikt om pruiken en hair extensions te printen? Misschien wel, zeggen de onderzoekers. Maar dat is niet het einddoel. In plaats daarvan zijn ze van plan om te zien hoe 3D-geprint haar nuttige taken kan uitvoeren, zoals sensing, hechting en bediening.

Om de mogelijkheden met betrekking tot hechting aan te tonen, maakte het team geprinte lapjes die fungeren als klittenband-achtige strips. Afhankelijk van de hoek van de borstelharen, konden de pads aan elkaar kleven met verschillende krachten. Voor sensing, 3D-printten de onderzoekers een klein harig konijnfiguur, uitgerust met LED-lampjes die oplichten wanneer een persoon het konijn in een bepaalde richting aaide.

En om te zien of 3D-geprint haar kan helpen bij de aandrijving of verplaatsing van voorwerpen, experimenteerde het team met trillingen die bewegingen in de haartjes veroorzaakten waardoor objecten die erop lagen verplaatst werden.

Een software uitdaging

De resolutie van de huidige 3D-printers is “al behoorlijk hoog,” zegt Ou. Het team keek wat de grenzen van de technologie zou testen. Haar, zo blijkt, was het perfecte onderwerp. “Haar wordt geleverd met een uitdaging die niet ligt aan de hardware, maar aan de software kant,” zegt Ou.

Bron: Material Media Group / MIT Media Lab