على خلاف ما يظن البعض، فقد كانت بداية ظهور الطباعة ثلاثية الأبعاد منذ  أكثر من 30 عاما، إلا أن الاهتمام بها لم يظهر بشكل كبير إلا في السنوات الأخيرة. وكما هو معلوم فقد كانت الطابعات ثلاثية الأبعاد في البداية باهظة الثمن، ولا يمكن الحصول عليها بسهولة. إلا أنه اليوم ومع إزالة الكثير من العقبات مثل عقبات السعر المرتفع، أصبح بالإمكان الحصول على أشكال ومميزات مختلفة للطابعات ثلاثية الأبعاد و بأسعار متفاوتة، وكمثال فقد أصبح بالإمكان الحصول على طابعة ثلاثية الأبعاد بسعر أقل من 500 دولار أمريكي بعد أن كانت أسعارها تتجاوز 50 ألف دولار.

وتتميز الطابعات ثلاثية الأبعاد عن غيرها من التقنيات بكونها توفر حلولا أسهل وأسرع وأقل تكلفة، كما أنها تتيح تصميم تكوينات معقدة تحتاج إلى تداخل الكثير من عمليات التصنيع العادية.

وللعلم ففي بداية ظهور هذا النوع من الطابعات كان البلاستيك هو المادة الوحيدة المستخدمة في الطباعة إلا أنه ومع التطور التكنولوجي اليوم أدخلت مواد مختلفة مثل السيراميك والذهب  والفضة والتيتانيوم والجبس.

إن الطباعة ثلاثية الأبعاد دخلت في الحياة بصورة أكثر مما تتخيل، فقد أصبحت تستخدم في علوم الفضاء والهندسة والطب والترفيه، فمع هذا النوع من الطابعات سيكون الحصول على المواد والأدوات أكثر سهولة وبأسعار أقل، ففي مجال الطب مثلاً أصبح بالإمكان تصميم العديد من نماذج الأنسجة والأعضاء مثل القلب والكبد والكلية بكل سهولة، كما أصبح بالإمكان تصنيع الأطراف الصناعية ومقومات العظام واستبدال المفاصل المتآكلة وصناعة الأدوات الطبية. بل نجح جراحون صينيون بالفعل في زراعة جمجمة صُنعت عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد لطفلة مصابة بمرض استسقاء الرأس لتواصل الجمجمة نموها بشكل طبيعي.

ومع هذا النوع من الطابعات أصبح الكثير من الخيال حقيقة، حيث أصبح بالإمكان صناعة ما نتخيل من أحذية وقطع الأثاث والمجسمات والألعاب بكل سهولة، كما أصبح بالإمكان تصميم الخارطة التي تشاء ثم بناء منزل أحلامك بالأبعاد التي تشاء باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. وكمثال على ذلك نجحت شركة  وينسون في الصين في بناء 10 منازل كاملة الحجم باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد واستغرقت عملية طباعة (بناء) المباني يوماً واحداً فقط باستخدام الإسمنت سريع التجفيف.

وفي مجال علوم الفضاء فقد أرسلت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا طابعة إلى محطة الفضاء الدولية وتمكن رواد الفضاء من طباعة إحدى مكونات المحطة في الفضاء في خطوة مهمة للاكتفاء الذاتي في تصنيع قطع الغيار التالفة.

ويرى العديد من المهتمون بهذه التقنية أنها ستساهم في تقليل الجهد والمال، وكذا توفير الوقت، حيث قامت إحدى الشركات بصناعة سيارة كاملة وجاهزة للقيادة باستخدام هذه التقنية خلال 40 ساعة، مع توقعها بانخفاض هذه المدة إلى 24 ساعة فقط. كما تعتبر هذه التقنية  صديقة للبيئة، حيث من المتوقع استعمال مواد البلاستيك القابلة للتدوير وبقايا الإسمنت ومخلفات المناجم في صناعة مواد وأدوات مفيدة.

وكنتيجة لأهمية هذه التقنية، فقد رأت العديد من الدول أهمية نشر الوعي بأهميتها بالإضافة إلى تدريب الطلبة على كيفية استخدامها، ففي الولايات المتحدة  مثلا أصبحت تقام العديد من المخيمات الصيفية للطلبة لتعليمهم كيفية استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد. كما  أبدت سنغافورة استعداداً لتوفير طابعة ثلاثية الأبعاد لكل مدرسة ابتدائية، وفي مدينة طوكيو باليابان قاموا بالفعل بعمل مقررات للطباعة ثلاثية الأبعاد في المدارس الصغيرة.

أ- أهم فوائد استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد في التعليم 

1- سهولة الوصول:

مع وجود هذه الطابعات في المدارس والجامعات، سيصبح كل شيء في متناول اليد، فطالب الجغرافيا يستطيع طباعة المجسمات ثلاثية الأبعاد للتضاريس والجبال والمسطحات وغيرها، وطالب العلوم يصبح قادرا على مناولة ورؤية الأعضاء بشكل أكثر دقة، وطالب التاريخ يستطيع تصميم أو طباعة الكثير من المباني الأثرية  كالأهرامات وغيرها، وطالب الهندسة يصبح المجال لديه متسعا لجعل تصاميمه الهندسية حقيقة، إلى غير ذلك من الأمثلة.

2- التشجيع على الابتكار والإبداع:

حيث يساعد وجود الطابعات ثلاثية الأبعاد على خلق فرص أكثر للإبداع والابتكار، وإيجاد حلول أنجع للكثير من المشاكل العالمية، ناهيك عن توفير الفرص والدعم والمصادر والأدوات.

3- تحقيق أهداف منحى STEAM :

حيث مما لا شك فيه أن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بإمكانها أن تحقق أهداف منحى STEAM، وهو منحى يعنى بالربط بين العلوم والرياضيات والتكنولوجيا والهندسة والفنون.

4- إيجاد الحلول للمشاكل العالمية:

فعلى الرغم من أن العلماء والمهندسون مشغولون بإيجاد الحلول للكثير من المشاكل العالمية إلا أن إتاحة الفرص للطلبة للمشاركة في حل المشاكل العالمية أصبح أمراً مثيراً. و كمثال فقد تمكن طلبة في مدرسة (St Stephen’s) في أستراليا من إيجاد حل لمشكلة طبية في مجتمعهم باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ب- مخاوف من استعمال الطباعة ثلاثية الأبعاد

على الرغم من إيجابيات الطباعة ثلاثية الأبعاد ومميزاتها الفريدة إلا أن هناك العديد من المخاوف من طباعة بعض المواد والأدوات غير القانونية أو الخطرة مثل الأسلحة، حيث تمكنت -بالفعل- جماعة تطلق على نفسها ( ديفينس ديستروبيوتد) من صناعة أول مسدس باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وهو ما أثار المخاوف حول العالم من إمكانية طباعة أي شخص لهذه الأسلحة واستخدامها بكل سهولة.

على سبيل الختم

على العموم، مازالت الطباعة ثلاثية الأبعاد تبهرنا بإمكاناتها واستخداماتها، وعليه نأمل أن نراها متوفرة في المدارس العربية بشكل جيد لِنُوفر للطلبة المجال للإبداع والابتكار.

المراجع

سرحان، سلام(2015، 5 اغسطس). الطباعة ثلاثية الأبعاد تعلن ثورة صناعية تفوق الخيال. استرجع في 10/6/2019 من : https://alarab.co.uk

McConnel. J(2018, June, 9).  7 Benefits of using 3D printing technology in    education. Retrieved on 6/6/2019  from https://www.makersempire.com/7-benefits-of-using-3d-printing-technology-in-education/
Michelle. S( 2018, August 29). Is the implementation of 3D printing in education a necessity?. retrieved on 6/6/2019  from https://www.3dnatives.com/en/3d-printing-in-education-290820184/
Teach Through Staff(2015, November 28 ). 10 Ways 3D Printing Can Be Used In Education. Retrieved on 10/6/2019  from
https://www.teachthought.com/technology/10-ways-3d-printing-can-be-used-in-education