Ingenjörer måste bli mer kreativa i sin inställning till design och additiv tillverkningssystem (AM), genom att ta inspiration från hur människor växer och utvecklas, säger forskare vid University of Birmingham.

I en ny tidning, publiceras i International Journal of Advanced Manufacturing Technology , team från universitetets tekniska högskola och centrum för reproduktionsvetenskap har föreslagit en designansats för AM, annars känd som 3D-utskrift, vilket öppnar en värld av potential för utveckling av nya material och produkter.

Dr Lauren Thomas-Seale, lektor i teknisk design och huvudutredare av projektet, förklarar:"Även om vi hänvisar till det som additiv tillverkning, traditionellt lär sig ingenjörer att designa delar baserat på en lång historia av subtraktiv tillverkning. Detta leder till väl erkända begränsningar i designkreativitet. Additiv tillverkning måste bryta denna tröghet om den ska nå sin fulla potential i både design och som en grundläggande teknik."

Dr Jackson Kirkman-Brown, Läsare i Human Reproductive Biology, och medförfattare på tidningen, säger:"Medan det är vanligt att använda biologisk inspiration i teknisk design, Att studera människors tillväxt och översätta detta till avancerade tillverkningssystem ger ett helt nytt perspektiv. Det sätt på vilket biologiska system utvecklas från att stegvis tillföra celler för att bilda vävnader och organ, som både växer och modulerar varandra för att fungera i synergi, är symbolen för sofistikerad AM."

Studien beskriver hur fostrets tillväxtprocesser förändras över tiden, dvs. graviditetens varaktighet. Dessa processer är grundläggande för människans utveckling. Än, "tillväxten" av en AM-del under tillverkningen, begränsas till där materialet deponeras eller smälts samman. Därför kan tid betraktas som en outnyttjad variabel i design för AM. Författarna föreslår Temporal Design for AM som ett nytt tillvägagångssätt som kommer att frigöra tidens potential genom den additiva konstruktionen, att skapa nya material och delar för AM.

Dr. Thomas-Seale utvecklar "När vi tittar på radikalt olika vägar för inspiration, krävs inte bara för att skapa verklig förändring i hur vi närmar oss design utan representerar också ett mer holistiskt synsätt, vilket är viktigt för att undvika den fragmenterade utvecklingen av tekniken som i slutändan innebär att nya produkter står inför en mycket svårare och dyrare väg mot kommersialisering."