با گسترش نگرانی های جهانی حول تولید انرژی و کمبود مواد خام، این پروژه امکان تولید صحرایی را به عنوان روش جایگزین برای تولید محصولات بررسی می کند. در صحرای بزرگ آفریقا(صحرای ساهارا)، از نور خورشید و ماسه به عنوان انرژی و مواد خام برای تولید اشیا شیشه ای، با استفاده از چاپگر سه بعدی که انرژی و مواد طبیعی را با تکنولوژیِ پیشرفته ی تولید ترکیب می کند، استفاده می شود.

اگر درجه حرارت ماسه ی سیلیسی تا نقطه ذوب بالا رود و سپس اجازه سرد شدن یابد، به شکل شیشه ی جامد منجمد می شود. پروسه تبدیل مواد پودری به قطعه ی یک پارچه به وسیله ی حرارت، سینتر کردن(کلوخه سازی) نام دارد. که در سالهای اخیر تبدیل به اصلی ترین فرایند پروتوتایپ سازی(پیش الگوسازی) در طراحی گشته، که با نام چاپ سه بعدی(سینتر لیزری انتخابی) شناخته شده است. این چاپگرهای سه بعدی از تکنولوژی لیزر برای ایجاد اجسام دقیق سه بعدی و از پودرهای متنوع پلاستیکی، رزینی و فلزی استفاده می کنند. اجسامی که دقیقا از لحاظ فیزیکی قرین طرح رایانه ای کشیده شده به وسیله طراحان است. با استفاده از پرتوهای خورشیدی به جای لیزر، و ماسه به جای رزین، بنیان دستگاه خورشیدی گذاشته شده و روش تولیدی تازه ای برای ساخت اجسام شیشه ای کشف شده است، که از منابع وسیع ماسه و خورشیدِ در دسترس در بیابان های سراسر جهان بهره خواهد برد.

سینتر خورشیدی بر پایه ی اصول مکانیکی چاپگر 3 بعدی است. یک لنز بزرگ فرسنل* ( 1.4 ×1.0 متر) به کمک یک ردیاب برای خورشید به نحوی قرار داده شده که لنز را در راستای عمودی و افقی حرکت داده و کل دستگاه را تمام روز به سمت خورشید می چرخاند. فاصله کانونی لنز در وسط دستگاه و در منتهای بالایی جعبه ی حاویِ ماسه یعنی جایی که اجسام به صورت لایه لایه تشکیل خواهند شد تنظیم شده است. موتور استپ، دو چارچوب آلومنیومی نگه دارنده ی جعبه ماسه را در راستای محورهای XوY و پلاتفرمی که در داخل جعبه است، ظرف حاوی ماسه را در راستای محور Z حرکت می دهد. به این صورت که با پایین آوردن جعبه به مقدار معین در پایان لایه در هر دوره، ماسه ی تازه در فاصله کانونی قرار می گیرد. دو پانل فتوولتاییک وظیفه ی شارژ باتری را که نیروی موتورها و کل برق سیستم را تامین می کند بر عهده دارند. همچنین این پانل ها به عنوان وزنه ی تعادلی برای لنز، به همراه وزنه ی اضافی تشکیل شده از ظرف حاوی ماسه به کار می روند.

دستگاه به یاری یک برد الکترونیکی و از طریق یک صفحه کلید و نمایشگر قابل کنترل است. مدل های رایانه ای طراحی شده از اجسام در دست ساخت از طریق یک کارت حافظهSD به دستگاه انتقال می یابد. این فایل ها حاوی کدهایی برای هدایت دستگاه با سرعت مشخص جهت حرکت جعبه ماسه در راستای XوY است. ضمن اینکه لنز، پرتوهای نور را جهت تولید درجه حرارتی بین 1400 تا 1600 متمرکز می کند، حرارتی که بیش از مقدار نیاز برای ذوب ماسه است. طی چند ساعت، جسم لایه به لایه در داخل محدوده جعبه ماسه تشکیل می شود و در هر لحظه فقط سطحی ترین لایه رویت پذیر است. وقتی چاپ به اتمام رسد، جسم قبل از جدا شدن از جعبه ماسه اجازه ی سرد شدن می یابد. جسم دارای پشت ماسه ای خشن و روی شیشه ای سختی میباشد. رنگ نهایی حاصل بستگی به ترکیب ماسه های بکار رفته دارد .ماسه صحراهای مختلف نتیجه متفاوتی به دست می دهند. با ترکیب ماسه های مختلف به رنگ ها و کیفیات مختلفی از شیشه می توان دست یافت.

____________________________________________________________________________________________________
* به نوع خاصی از عدسی محدب درهم شکسته گویند. دیافراگم بزرگتر و فاصله ی کانونی کوچکتر، از ویژگی های این نوع عدسی هاست.

ترجمه: محمد راد

منبع: yankodesign

جواد یزدانی 3 مرداد 1390 ساعت 08:35