طباعة الأجسام ثلاثية الأبعاد تقنية في تطور دائم. ولها العديد من التطبيقات في عددٍ كبير من المجالات أهمُها طباعة مجسمات الأعضاء الحيوية في المجالات الطبية. أهم جزء في عملية تكوين مجسم ثلاثي الأبعاد هي عملية المسح الأولِي للمجسم المراد طباعته. وذلك في حالة المجسمات غير المولدة بواسطة الحاسوب.
تعتمد التقنية في مرحلتها الأولى على إستخدام معدات مسح ضوئي ضخمة توصل مع حواسيب للحصول على المسح الذي يمكن طباعته بعد ذلك. وتتوفر عدد من الخيارات بالنسبة لهذا النوع من العتاد وتختلف تكلفته مع إختلاف دقة وجودة المسح ومدى تتطابقه مع الأصل.
وفي تطور هائل أعلن معهد كاليفورنيا للتقنية CalTech عن تصميمهم لمستشعر كاميرا جديد يمكنه القيام بمسوحات للأجسام ثلاثية الأبعاد بدقة عالية. بإستخدام كاميرا الهاتف المحمول فقط. المشروع تحت إشراف المهندس الكهربائي بالمعهد علي حاجيميرري (Ali Hajimiri).
بإستخدام شريحة صغيرة تسمى Nanophotonic Coherent Imager تستخدم نوع من تقنية كشف وجود الضوء وقياس مداه LIDAR، تقوم الشريحة بإلتقاط المعلومات الخاصة (طول، عرض وعمق) كل بيكسل في الصورة الملتقطة بواسطة المستشعر.
تعتمد تقنية LIDAR على إشعاع ليزر على هدف معين ثم ومن ثم تحليل موجات الضوء المنعكسة رجوعا للمستشعر. وهي معروفة بكثرة في أستخدامها في أنظمة توجيه الصواريخ والسيارات الذاتية التحكم.
إستخدام التقنية في إجراء المسوحات الجغرافية:
ومع أن تقنية LIDAR ليست بالشيء الجديد ولكن بوضع عدد من أجهزة LIDAR صغيرة في شكل مصفوفة على مستشعر كاميرا متماسك يمكن إالتقاط عدد من الصور لإجزاء مختلفة من الجسم دون الحاجة لتحريكه وذلك بما في داخل حيز الكاميرا. وكل بيكسل على المستشعر يمكن تحليله بصورة منفصلة من حيث طور وتردد وشدة الموجات الضوئية المنعكسة. مما ينتج عنه بيانات ثلاثية الأبعاد متماسكة تمثل الجسم الذي تم تصويره.
وأكد البحاثون بالمعهد بأن مدخلاتهم على التقنية تسمح بإنتاج وحدات ماسحة صغيرة جداً ومنخفضة التكلفة. مع الحفاظ على الدقة العالية في النتائج. وكذلك أكد Hajimiri مقدرة المستشعر على أنتاج مسوحات بقياسات صغيرة جداً تصل ميكرونات مقارنة مع المجسم الحقيقي.
الشريحة المنتجة الآن في المعهد تحتوي على 16 بيكسل والعدد ليس كافي لإلتقاط صورة أو إجراء مسح على جسم كبير ووجوده بأكمله داخل حيز المستشعر. ولكن من السهل زيادة حجم الشريحة لتحوي مئات الألاف من البيكسلز لكي تشمل أي جسم مهما كان حجمه داخل حيزها. مما يعني توفر وسيلة منخفضة التكلفة للهواتف المحمولة والسيارات ذاتية التحكم وغيرها للحصول على بيانات صور ثلاثية الأبعاد.
صورة ثلاثية الأبعاد لمجسم قطعة نقدية بواسطة المستشعر الجديد.
التطبيقات الحقيقة لهذه التقنية تتمد بعيداً عن طباعة المجسمات ثلاثية الأبعاد. فيمكن إستخدامها في مجالات المساحة و البحوث الجغرافية بصورة كبيرة جداً.
التطور التقني في المجالات المختلفة في تقدم دائم وبتسارع هائل. وسنوافيكم بأهم هذه التطورات أولا بأول. ونرجو من متابعينا مساهمتنا بالتعليق.. كلٌ على مجال إهتمامه.
