Jo Geraedts
Hoogleraar New Mechatronics Design

Het online technologiemagazine Bright, Dagblad De Limburger en zelfs The New York Times: de afgelopen tijd was er veel aandacht voor de revolutionaire printtechniek waarmee onderzoekers van de TU Delft in samenwerking met printtechnologiebedrijf Océ schilderijen van de oude meesters wisten na te bootsen.

Jo Geraedts, hoogleraar New Mechatronic Design, is een van die onderzoekers. Hij verklaart de toekomst van de printindustrie in een breder perspectief.
’2,5D-printing’, wordt de techniek, die de oppervlakte-eigenschappen van reliëf en kleur aan de print kunnen toevoegen, door sommigen genoemd. Geraedts: “2D-printing kennen we uit de standaard drukindustrie. Inmiddels is daar een zeer hoge kwaliteit van drukken bereikt. Er zijn talloze mogelijkheden in vorm, kleur, grootte van het te bedrukken vlak en drukken kan op verschillende voorwerpen: vrachtwagens, bushokjes, glazen deuren, noem maar op. Zo ontstond de behoefte om uit het platte vlak te komen. Want de wereld is niet plat, de wereld is 3D.”

Net als Van Gogh
En zo geschiedde. “Met de technologie van 2,5D kunnen we variaties in hoogte aanbrengen van 0 tot 5 centimeter, die op papier, maar ook op deuren of andere producten geprint kunnen worden. Het geeft de optie te spelen met textuur. Het revolutionaire hieraan is niet zozeer het scannen van het origineel of het printen zelf, maar het combineren van beide technieken. Want afzonderlijk bestond alles al: de camera met megapixels, de hoogtemeters met lasertechniek, het printen zelf.”

In de eerste plaats kunnen hiermee stukken van belangrijke kunstenaars worden bewaard en toegankelijk worden gemaakt voor grote groepen. Daarnaast biedt het kunststudenten en kunstenaars de mogelijkheid veel te leren over het maakproces. “Er is in de wereld van kunst en design behoefte om vormen te analyseren, te onderzoeken waarom mensen een bepaalde vorm of afmeting prettig vinden en hoe het spelen met kleur en transparantie leiden tot nieuwe kleurbeleving, zoals Van Gogh ook deed.”

Pixels worden voxels
De term 2,5D printen is echter geen lang leven beschoren, vermoedt Geraedts. “Dit is een tussenstap naar 3D-printen. Ook dan print je laagjes op elkaar. Het gaat niet langer over het vervormen van materiaal of weglaten van materiaal om een bepaalde vorm te krijgen, nee: je gaat met het materiaal een product zelf opbouwen. Pixels worden voxels. Daarmee wordt het ook mogelijk functionaliteit toe te voegen. Dan kun je denken aan het transporteren van data met een mee geprinte glasvezel, of gewichtreductie van het product door alleen dat materiaal te printen dat echt nodig is om de eigenschappen te waarborgen. Of aan complexe onderdelen van een vliegtuig of auto, die nu soms wel uit dertig losse onderdelen bestaan. Die print je straks in één keer, waarmee de betrouwbaarheid enorm toeneemt. Het is ook heel duur om van alle verschillende modellen onderdelen te moeten bewaren; on demand bespaart kosten.”

Customizing
De mogelijke toepassingen in de medische hoek brengen bovendien een belangrijke trend aan het licht: customizing, gepersonaliseerde hulpmiddelen. “Denk aan hoortoestellen, bruggen, kronen. Die worden veel beter draagbaar als ze precies op maat worden gemaakt. Twintig jaar geleden waren we heel erg gefocust op ergonomie en het defi niëren van de gemiddelde mens. Dan kun je hoogstens de maten XS tot en met XXL onderscheiden. Maar iedereen is anders, dus als we daar echt maatwerk van kunnen maken, zal dat een belangrijke ontwikkeling worden.”

“Een prothese voor mensen die een been verloren zijn, wordt nu nog passend gemaakt met watten. Maar een MRI-scan kan de precieze vorm van het been meten. Een 3D-printer kan vervolgens een op maat gemaakte prothese printen. Daar waar de prothese het bot gaat raken, gebruiken we zacht plastic. Daar waar vlees zit, komt hard plastic. Tussen die plekken kunnen we soepele overgangen maken, net zoals we grijstinten maken van zwart en wit. Ook rusten we het materiaal uit met geprinte sensors: de drukverschillen kunnen zodoende het motortje in de enkel aansturen.”

Droom
Op dit moment gebeuren dit soort dingen nog “gewoon met de plastic korrels van DSM”, aldus Geraedts. “De droom is om straks op nanoschaal zelf het plastic samen te stellen. Dan zijn we toe aan een nieuwe industriële revolutie, zeggen sommige mensen daarom. Maar ik denk dat dat nog wel veertig jaar kan duren. Zolang zat er ook tussen de eerste digitale print en het punt waarop we alles digitaal konden bedrukken. De ontwikkelingen gaan nu sneller, want we zijn slimmer, maar het probleem is ook complexer. Bij dit soort uitvindingen gaat het bovendien altijd om een combinatie van ontwikkelingen. Niet alleen de printtechniek, maar ook de nanotechnologie en de denkkracht van een nieuwe generatie computers dragen bij aan de veranderingen.”

 

MARIE-LOUISE SCHONEWILLE
redactie@mediaplanet.com