bilimkurgu kulubu

Bilim & Teknoloji

Tarih: 26 Ekim 2015 | Yazar: Sinan İpek

1

3D Yazıcılar Günümüzün Replikatörleri mi?

3D Yazıcıların bizim için hayattaki yeri nedir? Star Trek‘teki her şeyi anında üretebilen replikatörler gibi mi yoksa Alaaddin’in Sihirli Lambası gibi mi olacaklar? Bu soruya yanıt vermek hiç de kolay değildir. 3D yazıcıları basit bir oyuncak ya da eğlenceli bir buluş olarak görmemeliyiz, gelecek elli ya da yüz yılın sanayisini 3D yazıcılar şekillendirecektir.

Üretim teknolojisilerinde bir devrim sayılan ve geleceğin sanayisi olarak görülen 3D yazıcı teknolojisi şimdiden hayatımıza girmeye başladı bile. 3D yazıcılarla yapılabilecek şeyleri düşündükçe heyecanlanıyoruz; çünkü teknoloji bilim-kurgu yazarlarına bile “bu kadarı da olmaz” dedirtecek kadar çılgın değişimler vaat ediyor yaşamımızda.

Uzaydan tıbba,  oyuncak sektöründen silah üretimine değin yakın bir gelecekte hayatımızı doğrudan etkilemeye başlayacak olan bu teknolojiyi biraz yakından tanımaya ne dersiniz?

Nedir Bu 3D Baskı Dedikleri Şey?

3D baskı, dijital bir modelin üç boyutlu katı bir cisim halinde basılması işlemidir. Baskı işlemi katmanların yani cisim kesitlerinin üst üste eklenmesiyle yapılır. Yazma işleminde mürekkep yerine bir çeşit reçine kullanılır. Yazıcı, toz haline getirilmiş olan bu reçine katmanını düzleme yayarak ultraviyole ışınlarıyla cismin bir kesitini bu reçine katmanına basar. Işık alan yerler birbirine yapışarak katılaşır. Bütün katmanlar yazılınca kullanılmayan toz uzaklaştırılır ve geriye 3 boyutlu katı cisim kalır.

maxresdefault

3D baskıda reçine yerine birçok farklı madde de kullanılabilir. Plastik, metal, beton, şeker, çeşitli kimyasallar, ilaçlar ve hatta canlı hücreler baskı mürekkebi olarak kullanılabilir.

3D Baskı Teknolojisi Neler Vaad Ediyor?

Neler vaat etmiyor ki! Kendi kendinizin minik bir kopyasını masaüstünüzde bulundurmak istemez miydiniz? Ya da çocuklarınızın? 3D baskı teknolojisi sayesinde bunu yapabilirsiniz. Size bu teknolojiyi sunan bir stüdyoda fotoğraflarınız çekildikten sonra minik modeliniz bir saat içinde hazır oluyor, hem de renkli ve üç boyutlu olarak!

in-3D-mau-full-color-rat-dep-tai-Viet-Nam

Yakın bir gelecekte organ bağışı için de beklemenize de gerek kalmayacak. Canlı hücreleri kullanarak herhangi bir organın kopyasını 3D yazıcıda elde etmek mümkün.

knee-implant-3d-printing-1

Bu organlar kişinin kendi hücrelerinden üretildiği için doku uyuşmazlığı diye bir şey söz konusu değil… İleride kişinin kendi organlarından hiçbir farkı olmayan yapay organ üretiminde büyük bir devrim bekleyebiliriz. Star Trek yazarları kurguladıkları replikatörlere canlı organizma oluşturma iznini vermemişlerdi, gerçek teknoloji burada bilimkurgu yazarlarının bile hayal gücünün ötesine geçmeye çalışıyor.

Artificial food created with a 3Dprinter

Günümüzde kafatası kırılmış olan bir insana 3D yazıcıyla yerine kusursuzca oturan yeni bir kafatası parçası oluşturulabiliyor. Kişinin MR’ı çekilerek oluşturulmuş 3 boyutlu modeli üzerinde çalışan doktorlar, eksik parçanın aynısını yerine tam uyacak şekilde tasarlıyorlar.

Aynı şekilde gagası kırılmış bir kartala birebir uyan bir gaga protezi de üretilebiliyor.

17245

İnternet 3D olarak oluşturulmuş protez haberleriyle dolup taşıyor. Bu protezler kişinin bedeniyle tam bir uyum içinde oluyor. Çocuklar için renkli ve eğlenceli protezler de üretmek mümkün artık.

boy-receives-prosthetic-arm-535199

Aynı teknoloji normal insanlarda da ayakkabı, gözlük, yüzük vs. oluşturmak için de kullanılabilir.

3D yazıcılar hayat kurtarmanın ötesinde de işe yarayabilirler. Örneğin, yedek parça üretiminde çok başarılı olabilirler. Şimdi biraz hayal kuralım, ama çok uzak bir geleceğin hayali değil bu… Yalnızca birkaç sene ötemizdeki bir gelecekten söz ediyoruz:

Otomobilinizin bir parçası mı eksik? Orijinal parçaya bir avuç para ödemek zorunda değilsiniz. Bir 3D tarayıcı ile parçanın görüntüsünü alıyorsunuz. Hatta daha iyisi aracı satın alırken içinde arabanın dijital modelinin yüklü olduğu bir flaş bellek veriyorlar yanında. Herhangi bir parça bozulduğunda ya da kırıldığında parçanın birebir kopyasını size en yakın 3D yazıcı atölyesinden yaptırıveriyorsunuz. Yerine mükemmel uyuyor ve tam istediğiniz gibi çalışıyor. Bütün bunlar yakında hayal olmaktan çıkacak.

26759653

3D yazıcılar restorasyon işlerinde de çok başarılı olabilirler. Restore edilecek binanın modelini oluşturmak üzere bir sürü fotoğrafını çekiyorsunuz. (Günümüzde Microsoft ve Autodesk gibi şirketlerin bu işi yapan yazılımları mevcuttur.) Elde ettiğiniz dijital model üzerinde dilediğiniz restorasyon işlemini yaptıktan sonra yazıcıda bastırdığınız parçaları doğrudan yerine takıyorsunuz. Restorasyon o kadar başarılı ki kimse anlamıyor bile… Hayal mı kuruyoruz? Pek değil. UNESCO, Işid’in tarihi binaları yıkmasına karşı önlem olarak yöre halkına binlerce fotoğraf makinesi dağıtmayı planlıyormuş. Halktan, çevrelerinde bulunan tarihi eserlerin olabildiğince fotoğrafını çekmelerini isteyecekler. 3 milyon fotoğrafın çekilmesi planlanıyormuş. Çekilen bu fotoğraflar bir İnternet sitesine yüklenecek ve eğer Işid binayı yıkarsa, binanın bir kopyası yapılabilecek.

prima_dopo1

Tarihi eser restorasyonuna bir örnek. Eksik parça uzmanlar tarafından bilgisayarda tasarlanır ve yerine birebir uyar. Boyama ve kaplama işleminden sonra gerçeğinden ayırt edilemez.

Aynı teknolojiyi evimizdeki onarımlar için de kullanabiliriz. Diyelim değerli vazonuz kırıldı ve bütün parçalarını bulamadınız. Evinizde vazonuzu kendiniz restore edebileceksiniz. Vazonun 3D modelini oluşturmak çok da zor olmayacaktır. Bilgisayarın başında birkaç saatlik bir çalışma ile kaybolan parçanın aynısını, renk ve desenleri dahil olmak üzere yapıyor ve yazıcıdan çıktısını alıyorsunuz. Artık tek yapmanız gereken parçayı yerine yapıştırmak. Ya da kırılan vazoyu atıp yenisini koyabilirsiniz.

Yazıcılar beton ve metal gibi malzemelerle baskı yapabildikleri için 3D yazıcılarla inşaat bile yapılabilecek. Yakında bu teknolojiyi günlük hayatınızda görmeye hazırlanın. Arsaya kurulacak devasa bir 3D yazıcı kısa bir zamanda tam istediğiniz gibi bir evi size üretecek. Bu bir hayal değil. Çin gibi ülkeler bu konuda ciddi çalışmalar yapmaya başladılar bile.

losdasds

3D yazıcılar uzayda da çok işe yarayacaklar. Uzaya fabrikalar ya da ustalar götüremezsiniz. Büyük aletler, atölyeler, makineler de… Ama orta boy bir 3D yazıcı götürebilirsiniz. Böylece orada gereken ne varsa, sıfırdan yazdırıverirsiniz. Şaka mı? Hiç de değil. NASA Uluslararası Uzay İstasyonuna bir tane gönderdi bile. Tıpkı Star Trek’de sözü edilen replikatör (çoğaltıcı) gibi ya da Alaaddin’in Sihirli Lambası gibi bir şey bu (daha doğrusu lambadan çıkan cin gibi…) Bir de bu yazıcının kendi kendini üretebildiğini farz edin! Böyle bir dünyada paranın ve sermayenin, üretim araçlarının mülkiyetinin ne önemi kalırdı?

3D olarak basılmış bu metal cisimler hiçbir klasik teknolojiyle üretilemez.

3D yazıcılarla yapılabilecek şeylerin sınırı yoktur. Bilinen hiçbir üretim teknolojisiyle üretilemeyecek ürünleri üretebilirsiniz onunla. Bu yolla çarklar, dişliler, zembereklerden oluşan bir düzenek, doğrudan 3D olarak basılabiliyor. Saat gibi karmaşık düzenekler, hiçbir birleştirme ve montaj gerektirmeksizin, yazıcıdan çıktığı anda kullanılabilir halde üretilebilecekler.

ind4

Tek parça halinde basılmış bir üç boyutlu mekanik tasarım. Yazıcıdan çıktığı anda çalışmaya hazırdır.

Günümüz üretim teknolojileriyle her şeyi üretmek mümkün olmuyor ama 3D yazıcılar hayal ettiğiniz herhangi bir ürünü bir çırpıda masanızın üzerine koyabilecek.

Metal malzemelerin üretimi gerçekten zordur. Metallerle geleneksel yöntemlerle yapamayacağınız birçok ürün vardır. Oysa metal ile baskı yapabilen bir 3D yazıcının neler yapabileceğini düşünün! Günümüzde bu mümkün oldu bile. Yazıcı içinde metal tozu olan bir kutuya katman katman yapıştırıcı püskürtüyor ve bir saat kadar sonra metal tozlarının içinden yapıştırıcı ile bir arada duran bir model çıkıyor. Modeli tamamlamak için tek yapmanız gereken, metal tozlarının birbirine kaynaşmasını sağlamak için modeli bir yüksek fırında pişirmek.

Cube

ABD’de 3D yazıcılar ile silah üretenler bile var. Bu konu ABD’de çok tartışılıyor. Herkes yazıcısında istediği silahı bastırıp, kullanabilecek mi? Biraz ürkütücü bir fikir bu…

gun-2

Gelecekte Ay ve Mars kolonilerinde bu yazıcılardan bulunacak. Böylece koloniciler gerek duydukları alet edavatı elde etmek için Dünya’dan gelecek kargo gemisini beklemek zorunda kalmayacaklar. Kendilerine lazım olan her şeyi kolayca üretebilecekler. Yazıcının kendisi bozulursa ne olacak diye sormayın, çünkü yazıcı kendi kendisinin kopyasını üretebilmekte…

ice-house-3d-printed-mars-habitat-wins-nasa-challenge2

Üstelik oraya insanlardan önce robotları ve 3D yazıcıları gönderip, mevcut malzemeden barınaklar, hub’lar ve laboratuvarları inşa ettirebiliriz. İnsanları daha sonra göndermek hem daha ekonomik hem de daha güvenli olacaktır.

Daha neler yapılabilir? Öğretmenler kendi eğitim araç-gerecini kendisi üretebilir mesela… Ayrıca üretilmesini istediği şeyin dijital kopyasını e-mail ile öğrencilerine yollar, böylece herkes kendi modelini kendi evinde bastırıp ertesi gün okula getirebilir.

Prototip ve Maketler

Herhangi bir ürünün ortaya çıkmasında geçilmesi gereken en zor aşamalardan biri prototip ve maketlerin oluşturulmasıdır. Bu aşamada yetenekli sanatçılar ürünün bir ya da birden fazla prototipini ya da maketini yaparlar. Her ne kadar prototipler bilgisayarda dijital olarak hazırlansa da birçok sebepten somut, katı modelin elde bulunması gerekir. Örneğin, otomotiv sektöründe üretilecek arabaların kilden modelleri (ya da heykelleri) bire-bir boyutta yapılmak zorundadır. Bilgisayarda ya da kağıt üzerine çizilerek üretilmiş olan bir resim ya da model üreticiye sadece bir fikir vermekten öte gitmez. Yavaş ve pahalı bir işlem olduğundan çok fazla prototip yapmak mümkün olmayabilir.

Ayrıca uçak ve gemi sanayinde olduğu gibi bazen üretilmiş prototip maketlerinin rüzgar tünellerinde ya da havuzlarda aerodinamik ve hidrodinamik testlerden geçirilmesi gerekebilir. Bütün bunlar zor, yorucu ve zaman alıcı işlemlerdir. Bu aşamada yapılan yatırımlar son ürün fiyatına da yansımaktadır.

Ancak 3D baskı teknolojisi sayesinde artık prototip üretmek nispeten kolay ve ucuz bir işlem haline gelmiştir.

Günümüzde otomobiller uzman sanatçılar tarafından kil modeller üzerinde tasarlanıyor. Bu çok pahalı bir işlemdir.

Kalıp Oluşturulması

Endüstride en zahmetli ve önemli işlemlerden biri, ürün kalıplarının oluşturulmasıdır. Kalıplar uzmanlar tarafından yapılır ve her kalıbın kullanım ömrü bellidir. Kalıbın kalitesi ve işçiliği ürüne de yansır. Örneğin Lego tuğlaları üretmekte kullanılan kalıpların tanesi on binlerce dolara mal olmaktadır. Bütün bu üretim maliyeti, ürün fiyatına yansımaktadır.

Wearable_3D_Printed_Shoes

Klasik teknolojiyle üretilemeyecek nesnelere bir başka örnek.

3D teknolojisi sayesinde hızlı bir şekilde, hatasız kalıp üretmek mümkün olabilmektedir. Hatta gelecekte hiç kalıp kullanmadan, doğrudan doğruya ürün yazıcıda ihtiyaç ya da sipariş edilen miktar kadar bastırılabilecektir.

Seri Üretim (Mass Production)

Günümüzde bir ürünü seri olarak üretmek üretim maliyetlerini düşürdüğü için tercih edilir. Hatta seri olarak üretilmeyen ürünler genellikle lüks kategorisine girmiştir. Seri üretim işçilik maliyetini vs. düşürdüğü için tercih edilir.

Ancak seri üretimin sakıncaları da vardır. Her şeyden önemlisi, seri üretim müşteri tercihli ürün piyasasını yok etmektedir. Müşteri kendisi ürün tasarlayamaz ya da tasarlanmış ürün üzerinde modifiye yaptıramaz. Yaptırsa bile bu ona pahalıya patlayacaktır. 3D baskı teknolojisi müşteri tercihli ürünlere yönelik üretimi destekleyecektir. Müşteri internet üzerinden dilediği ürünü seçecek, seçtiği ürün üzerinde gerekli uyarlamaları kendisi bile kolayca yapabilecek, kısa bir sürede ürünü eline alabilecektir.

vision-customization-3d-printing

Seri üretimin bir başka sakıncası da kapitalist sistemi körüklemesidir. Seri olarak üretilmiş milyonlarca ürün depoları doldurur, üretici stoklarını eritmek zorundadır. Bu da piyasada bir ürün bolluğu yaratır. Başlangıçta bu iyi bir şeymiş gibi algılansa da aslında altında büyük bir kaynak israfı yatmaktadır. Örneğin Çin’den gelen mallar piyasayı ucuzlatmış, ama çoğu da hemen hemen hiç kullanılmadan çöpe gitmiştir.

3D baskı teknolojisi seri üretim ihtiyacını ortadan kaldırır. Üretici, ancak müşterinin talep etmesi halinde ve talep ettiği kadar üretim yapacağından, üretim planını buna göre ayarlayabilir.

Marka Değerinin Ortadan Kalkması

Günümüzde gelişmiş birçok ülke üründen ziyade marka üretmekte ve pazarlamaktadır. Nike, Adidas, Playboy gibi birçok marka gereksiz derecede yüksek lisans ücretleri talep etmektedir. Amerika’da hiçbir şey üretmeyen, atölyelerini ve fabrikalarını Çin gibi ülkelere taşımış, hatta gerçek üreticiyle lisans sözleşmesi dışında hiçbir bağlantısı olmayan birçok marka türemiştir.

3D yazıcılar tasarımcıları ön plana çıkaracak, ama ticari marka üreten asalak şirketleri yavaş yavaş ortadan kaldıracaktır. Müşterinin ürün tasarımı ve üretiminde doğrudan doğruya söz sahibi olduğu ve üretim imkânlarının hemen hemen sonsuz olduğu bir endüstriyel yapıda markaların hiçbir ticari değeri kalmayacaktır.

Iris van Herpen - 3D fashion

3D baskı teknolojisi ile üretilmiş tasarımlar.

Hiç Mi Zararı Yok?

Aslında 3D teknolojisi endüstriye büyük bir darbe de vurabilir. Milyonlarca yıl geriye dayanan bir endüstriyel alt yapının replikatör benzeri bir makine ile tamamen çökmesi tehlikesi her zaman vardır. Bu konuyu ele alan “Çivi” adlı öyküm Türkiye Bilişim Derneği’nin (TBD) düzenlediği yarışmada 2013 yılında birinci olmuştu. Öyküde 3D yazıcıların geldiği nokta ve uygarlığın çökmesinde oynadıkları rolü anlatmaya çalışmıştım. Ödülün veriliş gerekçesi jüri tarafından şöyle ifade edilmişti:

“İnsanlığın teknolojiye yönelik giderek artan bağımlığının zanaati ve el emeğini atıl hale getirmesiyle doğabilecek riskleri çarpıcı bir biçimde gözler önüne seren, Sinan İpek tarafından yazılan öykü, gelecek tasarımındaki ayrıntılara gösterdiği özen ve inandırıcı bilimsel arka planıyla Jüri tarafından birinciliğe değer bulundu.”

Aslında öyküde zanaatin ve el emeğinin atıl hale gelmesinden çok, endüstri kollarının onarılamaz biçimde çökmesi anlatılmıştı.

Sorun şu ki endüstri kolları birbirine aşırı derecede bağımlıdır. Bugünün en yaygın endüstrilerinden biri olan elektronik sektörünü ele alalım. Basit bir LCD ekranın üretilebilmesi bile birçok sanayinin varlığına bağlıdır. Madencilik, cam, plastik, kimya vs.

Dolayısıyla 3D yazıcı ya da replikatör türünden bir araç bütün bu sanayilerin çöküşünde domino etkisi yapacaktır. Hiçbir sanayi ve endüstri kolu bağımsız olarak var olamaz. Belki yalnızca hizmet sektörü hariç.

Sosyalist Ütopya: Üretim Araçlarının Mülkiyetinin Ortadan Kalkması

3D yazıcılar, eğer kendi kendilerini de kopyalamayı başarırlarsa, üretim araçlarının mülkiyetini de ortadan kaldıracağı için büyük sermayenin hiç de işine gelmeyecektir. Böylece insanlar kendi üretim araçlarına sahip olacaklarından, sermayenin insanlar üzerindeki dikta gücü ortadan kalkacak, bu da toplumsal bir eşitliğin sağlanmasına neden olacak, sosyalistlerin nihai ütopyası, başka bir yoldan gerçekleşmiş olacaktır.

socialist

Günümüzde müzik, film ve kitapların dijital olarak kopyalanması eğlence sektörüne büyük darbeler vurmuştur. Profesyonel müzisyenler ve film yapımcılarının kar oranları düşmüş, bu da sanatsal üretime darbe vurmuştur. Kültürel ürünlerin arzı düşmüş, talebi ise artmıştır. Bu da son ürün kalitesine yansımıştır. Ancak sanatçı tarihin çok az bir döneminden sanattan kar etmişti zaten. Sanat sayesinde geçimini sağlayan, hatta zengin olan sanatçılar belki de son iki ya da üç yüz yıldır varlar. Onun dışında insanlık sanat ve kültür ürünlerini gönüllü olarak üretmekteydi hep. Dijital kopyalama belki de anonim sanata bir geri dönüş anlamına gelecektir. Sonuç olarak hiç bir sanatçı eserini zengin olmak için ortaya koymaz; sanatçı daha çok sevilmek, beğenilmek, kendini göstermek, öyküsünü anlatmak gibi güdülerle hareket eder.

Kültürel ve sanatsal ürünlerin kopyalanması toplum üzerinde nasıl bir etki yaptıysa, fiziksel ürünlerin kopyalanması da benzer bir etki yapacaktır. Birçok endüstri dalının çökeceğini ya da kendini yeniden şekillendireceğini bekleyebiliriz.

Sonuç

Belki önümüzdeki elli yıl zarfında bir replikatörümüz olmayacak, ama 3D yazıcıların kendilerine giderek artan sayıda kullanım alanları bulacakları, hatta bir çok sanayi kolunda vaz geçilmez hale geleceklerini şimdiden garanti edebiliriz.

Etiketler: , , , , , , , , , ,


Yazar Hakkında

Yazar, çizer, düşünür, öğrenir ve öğretmeye çalışır. Temel ilgi alanı Bilimkurgu yazarlığıdır. Bunun dışında Matematik, bilim, teknoloji, Astronomi, Fizik, Suluboya Resim, sanat, Edebiyat gibi konulara ilgisi vardır. Ara sıra sentezlediklerini yazı halinde evrene yollar. ODTÜ Matematik Bölümü mezunudur ve aşağıdaki başarılarıyla gurur duyar:TBD Bilimkurgu Öykü yarışmasında iki kez birincilik, 2. Engelliler Öykü yarışmasında birincilik, Ya Sonra Öykü Yarışması'nda finalist, Mimarlık Öyküleri Yarışması'nda finalist, 44. Antalya Altın Portakal Belgesel Film Yarışmasında finalist. Ithaki yayınları Pangea serisinin 5. üyesi "Beyin Kırıcı" adlı bir romanı var. https://www.ilknokta.com/sinan-ipek/beyin-kirici.htm