قدّم مختبر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (CSAIL) Xstrings، وهو نظام طباعة ثلاثية الأبعاد مبتكر يتيح إنشاء أجهزة ميكانيكية تعمل بالأسلاك. تجمع هذه التكنولوجيا بين برمجيات تصميم متقدمة وتقنيات طباعة متخصصة، مما يوفر حلاً فعالاً لتصنيع الأجسام التي يمكن ثنيها ولَفْتها وطيها بطريقة متحكم فيها.
الطباعة في خطوة واحدة
إحدى الميزات الأكثر تميزاً في Xstrings هي قدرتها على طباعة آليات كاملة، بما في ذلك الأسلاك والمفاصل، في خطوة واحدة. باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد مزدوجة المواد، يبني النظام الهيكل طبقة تلو الأخرى بينما يدمج الأسلاك أفقياً. وفقاً لـجياجي لي، المؤلف الرئيسي للمشروع، يقلل هذا الطريقة من وقت الإنتاج بنسبة 40% مقارنة بعمليات التجميع اليدوي.
المتانة والكفاءة
أظهرت الاختبارات التي أجريت أن المكونات المطبوعة باستخدام Xstrings مقاومة للغاية. يمكن للأسلاك تحمل أكثر من 60,000 دورة حركة ميكانيكية قبل ظهور الأعطال. حدد الباحثون أن الظروف المثالية للطباعة تتحقق عند 260 درجة مئوية وبسرعات تتراوح بين 10 و20 مليمتراً في الثانية، مما يضمن تصنيع أجسام وظيفية موثوقة.
Xstrings لا تسرّع الإنتاج فحسب، بل تتيح أيضاً إنشاء تصاميم كانت مستحيلة سابقاً.
التطبيقات العملية
استخدم الفريق Xstrings لتصنيع عدة نماذج أولية، بما في ذلك روبوت سحلية يمشي، ونحت جداري متحرك، ومخلب ميكانيكي قادر على الإمساك بالأجسام. تتيح التكنولوجيا للمستخدمين تخصيص تصاميمهم من خلال برمجية تتحكم في:
- أنواع الحركة.
- وضع الأسلاك.
- تكوينات المفاصل.
التعاون الدولي والعرض
حظي مشروع Xstrings بدعم منحة بحثية ما بعد الدكتوراه من جامعة تشيجيانغ وبرنامج MIT-GIST. سيقدم الفريق، المكون من باحثين من MIT CSAIL وجامعة تشيجيانغ وجامعة تسينغهوا، تقدمهم في مؤتمر عوامل الإنسان في الأنظمة الحاسوبية (CHI2025) في عام 2025.
خطوة نحو مستقبل التصنيع
يمثل Xstrings تقدماً هاماً في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يوفر حلاً فعالاً وقابلاً للتخصيص لإنشاء أجهزة ميكانيكية تفاعلية. هذه التكنولوجيا لا تقلل من أوقات الإنتاج فحسب، بل تفتح أيضاً إمكانيات جديدة في تصميم وتصنيع الأجسام الوظيفية، مما يمثل إنجازاً في الابتكار التكنولوجي.