3D nyomtatással készített “antigravitációs” eszközt egy vegyész

Sokan még ma is futurisztikus technológiaként tekintenek a 3D nyomtatásra, pedig Nyugaton az egyre inkább mindennapivá válik, rengeteg különféle iparágban használják már a mindennapokban. Néha azonban találkozhatunk tényleg futurisztikus 3D nyomtatott kreálmányokkal – mint például Stefan Kneip antigravitációs eszközével.

A német kémikus által egyszerűen csak Anti-Gravitatornak elnevezett kütyü valójában egy mágneses mezőt gerjeszt, mely segítségével képes a stabil mágneses lebegtetésre, vagyis kisebb fémtárgyakat képes a levegőben tartani.
Bár úgy néz ki, mintha a Star Trek díszletéből lopták volna, az eszközt valójában egyszerű hobbiprojektként tervezte Kneip, akit nagyon érdekelnek a különféle komplex gépezetek, elsősorban a kinetikus és mechatronikai eszközök, és persze maga az elektronika.

Az eszköz neve ellenére valójában természetesen nem képes a gravitáció semlegesítésére, annál inkább arra, hogy egy réztekercsben generált elektromágneses mező segítségével ezt a hatást keltse. Ehhez egy erős neodímium mágnest használt fel, illetve egy ferromágneses ellenpólust hozott létre az eszköz tetején – ha azt kikapcsolnánk, azt érzékelhetnénk, hogy a két pólus vonzza egymást annak belsejébe.

A vegyész szerint permanens mágnesekkel nem volna lehetséges ilyen stabil lebegtetést létrehozni, ezért szükség van az elektromosságra. A tekercsben folyó áramot, és így a mágneses teret, amelyet az létrehoz egy Hall mágneses szenzor irányítja.
A kémikus még 2014 végén kezdett bele az eszköz megépítésébe, miután látott egy hasonló szerkezetet a német MakeMagazine-ban. Kneip kicsit átalakította a terveket, módosított gépéhez beszerezte a szükséges alkatrészeket, és hamar megtalálta a működő megoldást. Ezután a neten kezdett újabb ötletek után kutatni, és csakhamar talált egy hasonló projektet: Andreas Tize munkáját, aki alumínium alkatrészeket és némileg módosított tekercselést használt gépéhez.

A vázat FreeCAD 0.15-ben tervezte meg a tudós. Elmondása szerint nem sokat ért a mérnöki tudományhoz, lévén szervetlen kémiából doktorált, a FreeCAD azonban nagyban megkönnyítette a munkáját, mivel használata egyszerű és igen gyorsan megtanulható, és a szoftvert használó online közösség is nagyon segítőkész. Az elektronikát a CadSoft EGLE-PCB szoftvere segítségével tervezte meg, végül pedig saját laboratóriumában állította össze a gép alkatrészeit.
Maga a 3D nyomtatás egy módosított Hadron Pro 3D nyomtatóval zajlott, amelyet BulldogXL extruderrel és E3Dv6 hotenddel szereltek fel. Az Anti-Gravitator minden egyes porcikája PLA-ból készült és a nyomtatás összesen kevesebb mint egy napot vett igénybe. A szerkezetben csak az elektronikus áramkörökhöz használt fém nem nyomtatással készült.
Ha téged is érdekel, hogyan építhetsz sci-fi kütyüt a garázsban, az össze ehhez szükséges fájlt megtalálhatod a Thingverse adatbázisában. A mágneses tér létrehozásához persze további alkotórészekre is szükség lesz, többek között energiaforrásra, Hall-szenzorra és persze elegendő rézhuzalra a tekercseléshez. A hozzávalók teljes listáját ugyancsak megtalálhatod a Thingverse-en Stefan instrukciói között.
A 3D nyomtatás magában eléggé egyértelmű, az összeállítás azonban már trükkösebb a sok fém alkatrész miatt. Stefan útmutatóját követve azonban nem okoz majd különösebb nehézséget a projekt. Ezután már csak kalibráció kérdése, milyen gyorsan sikerül a stabil mágneses lebegtetést megvalósítani.

A neodímium mágnesekre különösen figyelni kell, mivel nagyon erősek, és ha összeütköznek, darabokra törik egymást, ezért óvatosan kell bánni velük. Az egész azonban bőven megéri az aprólékos és vesződséges munkát, mert ahogyan az alábbi videón is láthatjuk, eredménye elképesztően jól mutat: