- Pencetakan 3D menghadirkan masa depan dengan peningkatan personalisasi, efisiensi, dan keberlanjutan.
- Ini memiliki peran dalam merevolusi industri makanan, mode, olahraga motor, perawatan kesehatan, dan kedirgantaraan.
Di era kemajuan teknologi yang pesat, teknologi pencetakan 3D menonjol sebagai kekuatan transformatif, yang mendefinisikan ulang kreasi, inovasi, dan pengiriman lintas industri. Dari konseptualisasi hingga manifestasi nyata, dampaknya sangat terasa baik di dunia akademis maupun industri.
Dengan aplikasi yang mencakup berbagai sektor seperti perawatan kesehatan, otomotif, konstruksi, kedirgantaraan, dan lainnya, pencetakan 3D tidak hanya mendobrak batasan manufaktur tradisional. Ini merevolusi cara kita memecahkan masalah, merancang sistem, dan membayangkan dunia kita.
Artikel ini menyelidiki potensi multifaset pencetakan 3D. Ini mengeksplorasi kontribusinya di banyak sektor dan bagaimana teknologi inovatif ini diatur untuk mendefinisikan kembali masa depan industri dalam skala global.
5 bidang teratas yang didorong oleh pencetakan 3D
Makanan
Mari jelajahi dunia makanan cetak 3D yang menarik. Dikenal awalnya untuk pizza cetak dan manisan, teknologi ini sekarang meluas ke pengganti daging dan daging yang ditanam di laboratorium. Ini memiliki potensi untuk mengurangi ketegangan lingkungan dari peternakan dan memenuhi kebutuhan nutrisi yang unik.
Sebagaimana dinyatakan dalam Laporan Tren Pencetakan 3D 2023, printer ini mengubah desain digital dari perangkat lunak desain berbantuan komputer (CAD) menjadi realitas yang dapat dimakan. Tidak seperti pencetak tradisional, mereka menggunakan berbagai bahan makanan lunak atau seperti pasta, mulai dari pasta dan keju hingga adonan kue dan daging hasil lab.
Teknologi pencetakan 3D sekarang meluas ke pengganti daging dan daging hasil laboratorium. (Sumber – Hub)
Proses pencetakannya mirip dengan koki kue yang melapisi kue dengan rumit. Lengan printer bergerak di sepanjang jalur yang telah ditentukan, membentuk bahan makanan menjadi desain yang diinginkan. Saat operator mengunggah desain, makanan, yang sering kali diubah menjadi pasta, dipanaskan di dalam mesin—bukan untuk memasak, tetapi untuk meningkatkan kelenturannya saat dicetak.
Tapi, bagaimana rasanya? Menariknya, cita rasa item yang dicetak 3D sesuai dengan bahan yang dimasukkan ke dalam printer. Proses pencetakan, termasuk paparan panas, tidak mengubah rasa secara signifikan.
Namun, printer dapat memengaruhi atribut sensori produk dengan menerapkan pola tekstur khusus yang disebut ‘pengisian’. Namun, terlepas dari variasi tekstur ini, profil rasa tetap konsisten.
Mode
Potensi transformatif dari teknologi 3D menciptakan gelombang di industri fashion. Desainer seperti Iris van Herpen telah menggunakannya untuk membuat pakaian terlihat pada selebriti di acara-acara seperti Met Gala. Adidas dan lainnya mengkomersialkan sepatu lari dengan sol tengah cetak 3D, sementara Paris Fashion Week 2023 melihat banyak merek menampilkan sepatu cetak 3D. Desainer menjelajahi tekstil cetak 3D, membuka jalan untuk kebebasan desain yang lebih baik, kustomisasi, dan konservasi material.
Industri fashion berada di garis depan inovasi, menggali dunia pencetakan 4D. Teknologi ini menambahkan dimensi waktu pada pencetakan 3D, memungkinkan objek mengubah bentuk atau propertinya secara dinamis sebagai respons terhadap rangsangan eksternal.
Sistem seperti itu memberdayakan desainer untuk menciptakan pakaian dan aksesori adaptif yang merespons kondisi lingkungan dan preferensi pemakainya. Merek seperti Adidas sedang mengembangkan sepatu cetak 4D yang sesuai dengan bentuk kaki dan pola gerakan pemakainya, meningkatkan kesesuaian, bantalan, insulasi, dan kemudahan bernapas, serta menawarkan keunggulan kompetitif bagi para atlet.
Adidas mengkomersialkan sepatu lari dengan midsole cetak 3D. (Sumber – Hub)
Robin Brockötter, pakar pencetakan 3D di Hubs, mengantisipasi bahwa tekstil cetak 4D akan mendefinisikan kembali batasan desain dan fungsionalitas dalam industri mode. Dia membayangkan masa depan: “Bayangkan mantel yang beradaptasi dengan dingin dengan menjadi lebih tebal atau perlengkapan mendaki yang meningkatkan kemampuan bernapas saat terkena keringat.”
Eksplorasi sistem morphing bentuk dipimpin oleh MIT Self-Assembly Lab, bermitra dengan Stratasys dan Autodesk. Langkah signifikan telah dilakukan dalam mengembangkan material yang dapat merakit sendiri dan mengubah bentuk, dengan berbagai aplikasi potensial dalam beberapa tahun terakhir. Inovasi yang kita lihat hari ini hanyalah permulaan. Saat teknologi semakin matang, spektrum kemungkinan pasti akan berkembang.
Olahraga motor
Adopsi pencetakan 3D di olahraga motor seperti NASCAR, Formula 1, dan MotoGP sedang meningkat, berkat produksi yang lebih cepat, kemampuan volume rendah, dan kebebasan desain. Ini digunakan untuk prototipe, perkakas, dan suku cadang penggunaan akhir untuk meningkatkan bobot kendaraan dan aerodinamika. Stratasys telah bermitra dengan NASCAR dan McLaren, sementara Roboze membantu Ducati pada musim MotoGP 2022.
Transisi menuju pencetakan 3D ini memiliki preseden; pada tahun 2014, Local Motors yang sekarang sudah usang membangun Strati, mobil pertama yang sepenuhnya dicetak 3D — dan dapat diunduh — di dunia. Kendaraan ini hanya membutuhkan 44 jam untuk mencetak dan dapat melaju hingga 50 mil per jam. Namun, pencetakan 3D dalam industri otomotif jauh melampaui kendaraan lengkap, memainkan peran penting dalam membuat prototipe dan berbagai suku cadang mobil.
Cadillac Celistiq 2024 mendatang dijadwalkan menampilkan lebih dari 100 komponen cetak 3D. Kendaraan ini dijuluki oleh General Motors, pabrikannya, sebagai “Cadillac paling berteknologi maju yang pernah ada” dan yang memiliki komponen cetakan 3D paling banyak.
Mengapa tim olahraga motor bersemangat menyelaraskan dengan perusahaan percetakan 3D? Tim olahraga motor bermitra dengan perusahaan percetakan 3D karena teknologinya memberikan keunggulan kompetitif, membantu memproduksi suku cadang yang ringan dan efisien secara aerodinamis untuk mempersingkat waktu putaran. Produsen harus mengamati industri olahraga motor, di mana teknologi inovatif sering beralih dari komponen produksi mutakhir ke standar.
Adopsi pencetakan 3D di olahraga motor seperti NASCAR, Formula 1, dan MotoGP sedang meningkat. (Sumber – Hub)
Kesehatan
Memang, mengintegrasikan pencetakan 3D ke pengaturan titik perawatan menciptakan perubahan paradigma, membuka jalan bagi solusi medis yang dipersonalisasi, meningkatkan efisiensi, dan meningkatkan hasil pasien. Jalur terobosan lainnya adalah bioprinting, dengan potensinya untuk merevolusi perawatan kesehatan. Sel manusia bioprinting dalam kerangka hidrogel diatur untuk secara signifikan memajukan rekayasa jaringan, khususnya dalam pengobatan regeneratif dan pengujian pengembangan obat.
Meskipun bioprinting tetap berada dalam penelitian dan pengembangan, hal itu telah menarik perhatian perusahaan farmasi yang memperkirakan keuntungan dalam mempercepat pengujian obat.
Industri gigi telah menemukan sekutu yang signifikan dalam teknologi pencetakan 3D, menggunakannya untuk membuat implan, mahkota, penahan, gigi palsu, dan model anatomi. Spektrum aplikasi untuk pencetakan 3D meluas ke pembuatan alat bantu dengar, model bedah, dan bantuan perencanaan pra operasi.
Pencetakan 3D telah membuat nama dalam perawatan kesehatan, membuat prostetik dan implan medis yang disesuaikan. Namun, teknik yang ada dapat menghabiskan waktu dan sumber daya.
Spesialis pencetakan 3D Hubs, Robin Brockötter, melihat otomatisasi yang dibantu AI sebagai katalis potensial untuk mempercepat proses. Dia berbagi, “Alat AI khusus diatur untuk mengurangi kerumitan proses desain, sehingga memudahkan dokter dan profesional kesehatan lainnya untuk lebih terlibat dalam usaha tersebut.”
Mempertimbangkan dampak transformatif AI di berbagai domain, seperti seni, sastra, dan pengembangan perangkat lunak, masuk akal untuk mengharapkan bahwa AI juga dapat meningkatkan kemajuan dalam teknologi pencetakan 3D. Dengan membuat manufaktur aditif lebih cepat, lebih efisien, dan mudah-mudahan lebih mudah diakses dan ramah pengguna, AI berpotensi mendemokratisasi teknologi ke titik di mana penggunaannya menjadi semudah mengoperasikan printer inkjet kantor.
Dirgantara
Pencetakan 3D telah merevolusi kedirgantaraan, membantu pembuatan suku cadang, pembuatan satelit, eksplorasi habitat bulan dan Mars, dan pembuatan mesin roket. Khususnya, Relativitas, sebuah startup peluncuran ruang angkasa, telah mempercepat produksi roket menggunakan teknologi ini, dengan roket cetak 3D pertamanya, Terran 1, siap diluncurkan pada tahun 2023. Peluncuran ini akan mengkonfirmasi kelayakan roket cetak 3D, menandai era baru dalam manufaktur kedirgantaraan.
Mengikuti kesuksesan yang diharapkan dari Terran 1, fokus akan beralih ke Terran R, roket yang dapat digunakan kembali dengan daya angkat sedang hingga berat. Pengalaman dan data yang diperoleh dari program Terran 1 akan sangat membantu pengembangan Terran R.
Roket cetak 3D, menandai era baru dalam manufaktur kedirgantaraan. (Sumber – Hub)
Di luar 3D, pencetakan 4D mengubah industri. Penelitian menunjukkan bahwa sayap drone yang dicetak 4D dapat menyesuaikan dengan kondisi penerbangan yang berbeda, mengurangi hambatan udara dan meningkatkan kinerja serta efisiensi bahan bakar. Teknologi ini juga dapat menciptakan struktur yang ringan dan fleksibel untuk satelit dan pesawat ruang angkasa, menyederhanakan misi ruang angkasa, dan menurunkan biaya.
Adrian Nordtomme, Direktur APAPTA LTD, mengemukakan bahwa keunggulan pencetakan 4D juga akan beresonansi di sektor transportasi lainnya. Dia berkomentar, “Saya percaya pencetakan 4D bisa sangat menarik dalam aplikasi di mana arus listrik diterapkan ke objek, bukan panas atau cahaya. Ini sangat relevan untuk industri otomotif, kedirgantaraan, dan maritim, di mana ada minat dalam memanipulasi struktur untuk tujuan aerodinamis.”
Implikasi teknologi cetak 3D pada kehidupan sehari-hari
Pencetakan 3D menjanjikan dampak signifikan pada kehidupan kita sehari-hari. Di bidang makanan, pencetak rumahan mungkin membuat makanan yang disesuaikan dengan kebutuhan dan preferensi makanan tertentu. Metode ini tidak hanya menambah daya tarik visual tetapi juga mendorong kebiasaan makan yang lebih sehat.
Dalam industri fesyen, pencetakan 3D kemungkinan besar akan meningkatkan ekspresi pribadi melalui pakaian yang disesuaikan dengan sempurna. Selain itu, pakaian dan sepatu dengan cetakan 4D yang beradaptasi dengan kondisi lingkungan dapat memperkenalkan tingkat kenyamanan dan fungsionalitas baru ke lemari pakaian kita.
Transportasi juga akan mengalami transformasi. Pencetakan 3D dapat menghasilkan suku cadang yang ringan dan tahan lama, menghasilkan kendaraan yang lebih efisien, aman, dan personal. Inovasi ini dapat menghasilkan pengalaman berkendara yang lebih baik.
Kemajuan dalam perawatan kesehatan dapat mencakup solusi medis yang dipersonalisasi seperti prostetik yang sesuai pesanan, implan gigi, dan berpotensi, jaringan bioprinted untuk transplantasi. Perkembangan ini secara signifikan dapat meningkatkan kualitas hidup dan memperpanjang umur.
Teknologi pencetakan 3D dapat membuat perjalanan luar angkasa lebih mudah diakses dengan memungkinkan pencetakan suku cadang di luar angkasa dan memfasilitasi pembangunan habitat bulan dan Mars.
Akhirnya, kombinasi pencetakan 4D dan arus listrik menunjukkan penciptaan struktur dinamis yang dapat berubah sesuai dengan kebutuhan kita, menghasilkan perangkat yang lebih hemat energi, lebih aman, dan efektif. Oleh karena itu, pencetakan 3D memiliki masa depan dengan peningkatan personalisasi, efisiensi, dan keberlanjutan dalam kehidupan kita sehari-hari.
