3D PrinterThanpitcha Chachacha
3D Printerกับวิทยาศาสตร์
  •  โดยปกติแล้ว เราจะเห็นการใช้งาน 3D Printerกับสายงานทางศิลปะ หรือสถาปัตยกรรมมากกว่าในทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ ทำให้เกิดภาพจำที่ว่าศิลปะและวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่ตรงข้ามกัน นำมาประยุกต์ใช้ร่วมกันได้ยากแต่ในความเป็นจริงคือไม่ได้ยากอย่างที่คิด




    การใช้งาน 3D Printer กับวิทยาศาสตร์ 

    ในการสร้างงานสามมิติทุกงานนั้น จำเป็นที่จะต้องมีข้อมูลแล้วจึงจะสามารถนำไปเป็นแบบเพื่อสั่งพิมพ์ได้ ในทางเดียวกันกับวิทยาศาสตร์แขนงต่างๆเช่นกัน

    จึงเกิดการทดลองโดยนำข้อมูลที่เป็น data จาก Protein Data Bank ( NCBI ) ที่เป็นฐานข้อมูลทั่วไปของโปรตีนและ PDB นี้สามารถเลือกประเภทไฟล์ที่ต้องการได้อย่างหลากหลาย เช่น FASTA Sequence / CIF Format / XML Format เป็นต้น แต่ไฟล์ที่ต้องการนำมาทำ 3D คือไฟล์ข้อมูลที่เป็นภาพสามมิติทั้งที่เป็น ribbon หรืvเป็นเพียงอะตอมต่อกันก็ได้ ซึ่งสามารถนำไปแปลงไฟล์เพื่อให้ได้โมเดลที่มองอกง่ายขึ้นได้และโดยส่วนใหญ่แล้วนั้นนิยมใช้ไฟล์ประเภท CIF


    โปรแกรมที่ควรรู้

    โปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับการสร้างโมเดลสามมิตินั้นส่วนใหญ่เลือกใช้ตามความถนัดของแต่ละบุคคล    ยกตัวอย่างเช่น

    ฐานข้อมูลที่เกี่ยวข้อง 




    ขั้นตอนการพิมพ์

    ในการสั่งพิมพ์โมเดลโครงสร้างเคมีอย่างง่ายสามารถใช้ ChemDraw ในการวาดโครงสร้างเคมีที่เราต้องการก่อนและทำการบันทึก เมื่อบันทึกแล้วนำโครงสร้างนั้นไปเปิดในโปรแกรม Mercury

    หรือหาเป็นโครงสร้างที่มีความจำเพาะและเป็นโครงสร้างที่สร้างขึ้นเองได้ยาก สามารถนำข้อมูลจาก PDB มาใช้งานได้ เช่น



    ทำการดาวน์โหลดไฟล์ในประเภท PDB/mmCIF Format (gz)



    เมื่อบันทึกแล้วนำโครงสร้างนั้นไปเปิดในโปรแกรม Mercury ทำให้สามารถปรับแต่งลักษณะของโครงสร้างเคมีได้ตามต้องการและสั่งพิมพ์ด้วย print 3D ได้



    ปรับขนาดสเกลตามต้องการแล้วกด Generate


    จะทำให้ได้ไฟล์นามสกุล STL ออกมา และต้องนำไปสั่งพิมพ์ผ่านโปรแกรมที่ใช้คู่กับเครื่องพิมพ์ 3D ที่มี เช่น FlashPrint กับเครื่องพิมพ์ FlashForge Creator X



    แต่หากโครงสร้างแบบอะตอมมองยากก็สามารถเปลี่ยนให้มองง่ายขึ้นด้วยการทำให้โครงสร้างเป็นแบบ Ribbon โดยทำการแปลงไฟล์ผ่านเว็บไซต์ NIH 3D Print Exchage (https://3dprint.nih.gov/) ซึ่งไม่เสียค่าใช้จ่ายแต่ต้องทำการลงทะเบียนเป็นสมาชิกก่อน 


    และกดตรงปุ่ม CREATE 



    ทำการอัพโหลดไฟล์ที่ต้องการให้เปลี่ยนเป็น Ribbon และรอรับผลในอีเมลล์ที่สมัครไว้ หลังจากนั้นสามารถสั่งพิมพ์ได้ด้วยโปรแกรม FlashPrint เช่นเดิม



    ทำการสั่งพิมพ์โดยปรับรายละเอียดตามที่เหมาะสมกับตัวเส้นพลาสติกที่ใช้โดย

    แล้วกด OK ไฟล์ที่ได้จะเป็นไฟล์นามสกุล X3G หลังจากนั้นทำการบันทึกใส่ SD card หรือใช้การต่อสายเชื่อมระหว่างเครื่องกับคอมพิวเตอร์ 
    ทำการสั่งพิมพ์ที่เครื่องโดยใช้การมองจอที่เครื่องพิมพ์สามสิติ และรอจนกว่าจะพิมพ์เสร็จ


    และรายละเอียดหลังจากการพิมพ์จะปรากฏเวลาที่ใช้ในการพิมพ์ ปรากฏความยาวของเส้นพลาสติกที่ใช้ในการพิมพ์โมเดลหนึ่งๆ และหากกดที่ Weight Estimation แล้วนั้นจะปรากฏรายละเอียดต่างๆมากขึ้นอีก เช่นน้ำนักของโมเดล ความหนาแน่นของโมเดล เป็นต้น 


    การพิมพ์โมเดลสามมิติที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์นี้สามารถทำให้นักเรียน นักศึกษาที่ศึกษาในด้สนวิทยาศาสตร์ให้มีความเข้าใจโครงสร้างเคมีหรือไบโอเคมีมากยิ่งขึ้น เนื่องจากสามารถจับต้องตัวโมเดล มองเห็นรายละเอียดต่างๆของโมเลกุลได้ชัดเจนมากกว่าการมองภาพจากหนังสือเพียงเท่านั้น และในปัจจุบันนี้ราคาในการสร้างโมเดลสามมิติไม่ได้แพงเท่าในอดีต ทุกคนสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ในการศึกษาและทำความเข้าใจโมเลกุลต่างๆอย่างถูกต้อง จดจำได้นานผ่านการใช้โมเดลสามมิติเป็นสื่อการสอนได้ เครื่องพิมพ์สามมิติจึงเป็นสิ่งที่เป็นประโยชน์ต่อการเรียน การสอนออย่างมาก


Views

เข้าสู่ระบบเพื่อแสดงความคิดเห็น

Log in