TEDxVienna
Klaus Stadlmann: The world's smallest 3D printer
Filmed:
Readability: 3.4
370,516 views
What could you do with the world’s smallest 3D printer? Klaus Stadlmann demos his tiny, affordable printer that could someday make customized hearing aids -- or sculptures smaller than a human hair.
(Filmed at TEDxVienna.)
Klaus Stadlmann - Engineer
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:47
Hello everybody,
thanks for having me today.
thanks for having me today.
0
1442
2550
Üdv mindenkinek,
köszönöm, hogy ma itt lehetek.
köszönöm, hogy ma itt lehetek.
00:50
I'm a little bit injured,
1
4460
1405
Kicsit megsérültem,
00:51
but it takes more than a car
to stop me from talking to you.
to stop me from talking to you.
2
5889
3292
de egy autó kevés ahhoz,
hogy visszatartson a mai előadástól.
hogy visszatartson a mai előadástól.
00:55
(Laughter)
3
9205
2516
(Nevetés)
00:57
(Applause)
4
11745
3167
(Taps)
01:00
Maybe a tank?
5
14936
1272
Esetleg egy tank?
01:04
So today, I want to talk
about the microprinter,
about the microprinter,
6
18919
3101
Ma tehát a mikronyomtatóról
fogok beszélni önöknek,
fogok beszélni önöknek,
01:08
about my work, how everything started,
7
22044
2794
a munkámról, hogy hogyan
kezdődött az egész,
kezdődött az egész,
01:10
what was my motivation to build
the smallest 3-D printer in the world.
the smallest 3-D printer in the world.
8
24862
5721
mi motivált arra, hogy a világ legkisebb
3D nyomtatóját megépítsem.
3D nyomtatóját megépítsem.
01:16
Let's start with my daily business.
9
30607
3319
Kezdjük a szokásos munkámmal.
01:19
So, my normal working field is called
two-photon polymerization.
two-photon polymerization.
10
33950
4331
Normális munkakörömet úgy hívják:
kétfotonos polimerizáció.
kétfotonos polimerizáció.
01:25
It sounds very nerdy, it is very nerdy.
11
39111
3258
Elég idétlenül hangzik, de még mennyire.
01:28
(Laughter)
12
42393
1319
(Nevetés)
01:30
What do you need for making this stuff?
13
44465
3336
Mi kell ehhez a melóhoz?
01:33
You need a complex laser system,
14
47825
2200
Bonyolult lézerrendszer,
01:36
a so-called femtosecond laser system,
15
50049
2318
úgynevezett femtoszekundumos,
01:38
which you focus onto a very tiny spot --
very, very, very tiny --
very, very, very tiny --
16
52391
5463
ami egy aprócska pontra fókuszál –
nagyon, nagyon apró pontra –
nagyon, nagyon apró pontra –
01:43
and this is a very expensive,
not very durable laser system. (Laughs)
not very durable laser system. (Laughs)
17
57878
5693
és szörnyen drága,
nem valami tartós rendszer. (Nevet)
nem valami tartós rendszer. (Nevet)
01:50
And on the other hand, you need
a very complex positioning system.
a very complex positioning system.
18
64264
4189
Másrészt viszont nagyon összetett
pozicionáló rendszer is kell hozzá.
pozicionáló rendszer is kell hozzá.
01:54
We call it "Agathe,"
because it's very heavy,
because it's very heavy,
19
68477
3587
Úgy hívjuk: "Agathe," ugyanis igen súlyos,
01:58
and we thought Agathe was a nice name.
20
72088
2305
és szerintünk Agathe szép név neki.
02:00
(Laughter)
21
74417
1150
(Nevetés)
02:02
And, well, you need this system
to move the laser through,
to move the laser through,
22
76757
3441
Erre a rendszerre van szükség ahhoz,
hogy a lézert végigvezessük,
hogy a lézert végigvezessük,
02:06
for example, at the very accurate
level, about 200 nanometers,
level, about 200 nanometers,
23
80222
3881
nagyon precízen,
200 nanométeres pontossággal,
200 nanométeres pontossággal,
02:10
so very accurate.
24
84127
1159
tényleg nagyon precízen.
02:11
And, well, what can you do with that?
25
85310
2483
Na és mire megyünk mindezzel?
02:13
You can do things
that you cannot see with your eyes.
that you cannot see with your eyes.
26
87817
3307
Olyan dolgokat alkothatunk,
amik szabad szemmel nem láthatók.
amik szabad szemmel nem láthatók.
02:17
So you can print out whatever you want,
27
91148
2368
Bármit kinyomtathatunk,
02:19
you can print out a tower bridge,
you can print out Agathe's husband ...
you can print out Agathe's husband ...
28
93540
4319
például egy Tower Bridge-et,
vagy Agathe férjét...
vagy Agathe férjét...
02:24
(Laughter)
29
98343
1968
(Nevetés)
02:27
OK, but, what makes it so mind-blowing?
30
101145
6065
Na jó, de ez mitől olyan észveszejtő?
02:33
You maybe notice this scale bar,
and it's 100 microns for the tower bridge
and it's 100 microns for the tower bridge
31
107234
6376
Talán észrevették ezt a léptéket,
100 mikron a Tower Bridge,
100 mikron a Tower Bridge,
02:39
and 20 microns for the fat man.
32
113634
2383
és 20 mikron a kövér férfi mérete.
02:42
For comparison, the diameter
of a human hair is around 50 microns.
of a human hair is around 50 microns.
33
116041
4631
Összehasonlításképpen,
az emberi haj átmérője kb. 50 mikron
az emberi haj átmérője kb. 50 mikron
02:46
So these objects are like
a dust particle or even smaller,
a dust particle or even smaller,
34
120696
5258
Ezek a tárgyak tehát akkorák,
mint egy porszem, sőt, kisebbek,
mint egy porszem, sőt, kisebbek,
02:51
so you can hardly see them.
35
125978
2760
alig láthatók.
02:55
What you can also do
and what we are also working on
and what we are also working on
36
129551
4245
A rendszer tökéletesíthető,
és ezen is dolgozunk,
és ezen is dolgozunk,
02:59
is improving the system,
improving the resins,
improving the resins,
37
133820
4088
tökéletesítjük a gyantát,
03:03
the material we use for catching
a worm or something else.
a worm or something else.
38
137932
5605
amit féregfogásra vagy bármi más
megragadására használunk.
megragadására használunk.
03:09
Inside the resin, we move the laser
through the resin, it gets polymerized,
through the resin, it gets polymerized,
39
143561
5330
Átvezetjük a gyantán a lézert,
ettől polimerizálódik a belseje,
ettől polimerizálódik a belseje,
03:14
and we catch a living animal,
40
148915
2814
így élő állatot foghatunk meg,
03:17
here, a special worm.
41
151753
1694
itt például egy különleges férget.
03:19
What we're trying to do,
or what the next step would be,
or what the next step would be,
42
153471
3811
Azon kísérletezünk,
és az lehet a következő lépés,
és az lehet a következő lépés,
03:23
is to make biocompatible polymers
and maybe to write some things
and maybe to write some things
43
157306
6568
hogy biokompatibilis polimereket
hozzunk létre, és talán
hozzunk létre, és talán
03:29
inside your body
or inside the body of a worm,
or inside the body of a worm,
44
163898
3252
beírhatunk bizonyos dolgokat
a testbe, vagy egy féreg testébe,
a testbe, vagy egy féreg testébe,
03:33
or to attach cells
to our structures, and so on.
to our structures, and so on.
45
167174
4905
vagy sejteket kapcsolhatunk
szervezetünkbe, és így tovább.
szervezetünkbe, és így tovább.
03:38
But, OK, that's my normal working field.
46
172103
3134
De mondom, ez a rendes munkaköröm.
03:41
Today I want to tell the story
behind the microprinter.
behind the microprinter.
47
175261
4418
Ma a mikronyomtatók történetét
szeretném elmondani.
szeretném elmondani.
03:45
What was my motivation?
48
179703
1735
Mi motivált az elkészítésére?
03:47
Well, everything started
on Monday morning, 6:30.
on Monday morning, 6:30.
49
181462
4539
Minden hétfő reggel fél hétkor kezdődött.
03:52
OK, that's a lie. Maybe it was 10 o'clock.
50
186025
3198
Na jó, ez nem igaz. Talán tíz óra volt.
03:55
(Laughter)
51
189247
1017
(Nevetés)
03:56
I went to my laser lab, which is located
near Karlsplatz, in Freihaus,
near Karlsplatz, in Freihaus,
52
190288
4967
A lézerlaboromba mentem, mely Freihaus-ban
található, Karlsplatz közelében,
található, Karlsplatz közelében,
04:01
at the Vienna University of Technology.
53
195279
2430
a Bécsi Műszaki Egyetemen.
04:03
I went in, and I saw
that this laser system was broken,
that this laser system was broken,
54
197733
3964
Bementem, azt láttam,
hogy ez a lézerberendezés elromlott,
hogy ez a lézerberendezés elromlott,
és megpróbáltam megjavítani.
04:07
and I tried to fix it.
55
201721
1323
04:09
It took me half a day, several hours.
56
203068
3442
Fél napom ráment, jónéhány óra.
04:12
Then I noticed, OK, there is a major
issue with the pump source.
issue with the pump source.
57
206534
4280
Aztán észrevettem, hogy nagyobb baj
is van, a lézererősítővel.
is van, a lézererősítővel.
04:16
I cannot fix that myself; we have to call
the service technician.
the service technician.
58
210838
3392
Ezt nem tudom egyedül megjavítani,
hívnunk kell a szerviz szakemberét.
hívnunk kell a szerviz szakemberét.
04:20
And from that point on,
I noticed I had time to think.
I noticed I had time to think.
59
214254
3487
Akkor pedig rájöttem,
hogy végre van időm gondolkodni.
hogy végre van időm gondolkodni.
04:23
So I thought, "What to do now?
Maybe start to write my PhD thesis."
Maybe start to write my PhD thesis."
60
217765
4357
Azon tűnődtem: "Most mihez kezdjek?
Talán végre nekiállok a doktorimnak."
Talán végre nekiállok a doktorimnak."
04:28
(Laughter)
61
222146
2313
(Nevetés)
04:30
No, no, not a good idea at all.
62
224483
2489
Nem, ez egyáltalán nem jó ötlet.
04:32
So I started thinking, maybe
write a scientific paper.
write a scientific paper.
63
226996
4592
Úgyhogy arra gondoltam,
esetleg írok egy tudományos cikket.
esetleg írok egy tudományos cikket.
04:37
Not a good idea at all.
64
231612
1532
Hát ez se valami jó ötlet.
04:39
And then, on Saturday,
after a week of thinking,
after a week of thinking,
65
233168
3922
És akkor, szombaton,
egy hét töprengés után
egy hét töprengés után
04:43
I came up with the idea
66
237114
1366
hirtelen eszembe jutott,
04:44
to build the smallest
3-D microprinter in the world.
3-D microprinter in the world.
67
238504
3120
hogy megépítem a világ legkisebb
3D mikronyomtatóját.
3D mikronyomtatóját.
04:47
(Laughter)
68
241648
1375
(Nevetés)
04:49
Or, the smallest 3-D printer in the world.
69
243047
2275
Avagy, a világ legkisebb 3D nyomtatóját.
04:51
(Applause)
70
245346
3373
(Taps)
04:56
So I called my professor
and told him about it.
and told him about it.
71
250390
4022
Úgyhogy felhívtam a professzoromat,
és elmondtam neki.
és elmondtam neki.
05:00
"Hey, let's build the thing!
I have time. Is it OK?"
I have time. Is it OK?"
72
254436
2733
"Hé, építsük meg! Ráérek. Mehet?"
05:03
"Go ahead, build it."
73
257193
1159
"Rajta, építsd meg."
05:04
And so I went to the university,
and from that point on,
and from that point on,
74
258376
3437
Elmentem hát az egyetemre,
és onnantól kezdve
és onnantól kezdve
05:07
I just put everything out of my brain
inside the computer
inside the computer
75
261837
3255
apait-anyait beleadtam a nyomtatóba,
05:11
to make this CAD construction
of the whole thing.
of the whole thing.
76
265116
3471
hogy megalkossam az egész dolog
CAD-szerkezetét.
CAD-szerkezetét.
05:14
And after a few months,
we had the first test run with the system.
we had the first test run with the system.
77
268611
5259
Majd pár hónap múlva
próbaüzembe helyeztük.
próbaüzembe helyeztük.
05:19
It worked brilliantly
from the first test on,
from the first test on,
78
273894
4301
Már az első tesztnyomtatásnál
tökéletesen működött,
tökéletesen működött,
05:24
and it had the same resolution
as systems which cost 60,000 euros,
as systems which cost 60,000 euros,
79
278219
5317
ugyanolyan felbontással,
mint a 60 000 eurós nyomtatók,
mint a 60 000 eurós nyomtatók,
05:29
and we only spent 1,500 euros
for the system,
for the system,
80
283560
4080
és mi csak 1500 eurót költöttünk
erre a szerkezetre,
erre a szerkezetre,
05:33
not including my salary,
81
287664
3956
a fizetésemet nem számoltam bele,
05:37
but that wouldn't add so much on its own.
82
291644
2711
de azzal együtt sem lenne sokkal több.
05:40
(Laughter)
83
294379
1418
(Nevetés)
05:41
OK, how does this work?
84
295821
1818
Na jó, de hogyan működik?
05:43
I brought you a video
85
297663
1501
Hoztam egy videót,
05:45
where you can see how you can put
in your three-dimensional file.
in your three-dimensional file.
86
299188
4865
ezen láthatják, hogyan szerkesztünk
háromdimenziós fájlt.
háromdimenziós fájlt.
05:50
This video was produced
by a friend of mine, Junior Veloso.
by a friend of mine, Junior Veloso.
87
304077
5083
A videót egy barátom,
az ifjabb Veloso készítette.
az ifjabb Veloso készítette.
05:55
And you can see, you have
a set stage which moves up.
a set stage which moves up.
88
309184
3766
Láthatják,
van egy felfelé mozgó alkatrésze.
van egy felfelé mozgó alkatrésze.
05:58
And under the set stage,
there is a liquid,
there is a liquid,
89
312974
2509
Ez alatt folyadék van,
06:01
which gets solidified by the light.
90
315507
3004
ami fény hatására megszilárdul.
06:04
And slice by slice, you create the model,
91
318535
5065
Rétegenként alakítjuk ki a modellt,
06:09
so you really pull it out of the liquid.
92
323624
5962
szó szerint kihúzzuk a folyadékból.
06:16
And it just depends
on how big your model is.
on how big your model is.
93
330091
3510
És csak az a kérdés, mekkora a modell.
06:19
Maybe you have 100 slices,
1,000 or 10,000 slices.
1,000 or 10,000 slices.
94
333625
3935
Állhat száz, ezer
vagy akár tízezer rétegből.
vagy akár tízezer rétegből.
06:23
So that's how it works.
95
337584
2635
Így működik tehát.
06:26
Of course, this is a much bigger machine
than the microprinter,
than the microprinter,
96
340243
3299
Ez persze jóval nagyobb gép,
mint a mikronyomtató,
mint a mikronyomtató,
06:29
but it uses more or less
the same principles,
the same principles,
97
343566
2615
de működésük alapelvei
többé-kevésbé ugyanazok,
többé-kevésbé ugyanazok,
06:32
so that's what I want to show you.
98
346205
2220
ezért ez az, amit mutatni
szeretnék önöknek.
szeretnék önöknek.
06:34
At the end, this head, this alien head,
99
348449
3272
Végül itt ez a fej, ez a földönkívüli fej,
06:37
is attached to the building platform,
100
351745
2161
a nyomathordozó tálcához csatlakozik,
06:39
and when the process is done,
you just simply have to break the head
you just simply have to break the head
101
353930
6208
és amikor vége a folyamatnak,
egyszerűen csak letörjük a fejet
egyszerűen csak letörjük a fejet
06:46
from the support structure you need,
102
360162
2738
az alapzatról,
06:48
and then everything is ready.
103
362924
2114
és minden kész.
06:51
So.
104
365843
1390
Így.
06:54
OK, but what does
the microprinter look like?
the microprinter look like?
105
368663
3295
Na jó, de hogy néz ki a mikronyomtató?
06:57
Well, maybe some of you
have already seen this picture.
have already seen this picture.
106
371982
3438
Lehet, hogy néhányan
már ismerik ezt a képet.
már ismerik ezt a képet.
07:01
I also brought it to you in person,
so I want to kindly introduce you
so I want to kindly introduce you
107
375444
5237
El is hoztam személyesen,
tehát hadd mutassam be önöket
tehát hadd mutassam be önöket
07:06
to the 3-D microprinter,
which looks like this.
which looks like this.
108
380705
2950
a 3D mikronyomtatónak, ami így néz ki.
07:09
So it's very small,
it's really a desktop version.
it's really a desktop version.
109
383679
4073
Nagyon kicsi, igazi asztali változat.
07:13
It's a really affordable system.
110
387776
1890
Valóban megfizethető szerkezet.
07:15
And we are really proud of it,
actually, and --
actually, and --
111
389690
4263
És annyira büszkék vagyunk rá,
de tényleg, és –
de tényleg, és –
07:19
(Laughter)
112
393977
2000
(Nevetés)
07:23
And you have this tiny little system;
there are bigger ones.
there are bigger ones.
113
397006
5718
Itt van nekünk ez a csöpp kis szerkezet,
vannak nála nagyobbak.
vannak nála nagyobbak.
07:28
What can you do
with a cheap, affordable system?
with a cheap, affordable system?
114
402748
2617
Mire jó egy ilyen olcsó,
megfizethető rendszer?
megfizethető rendszer?
07:31
For example, you all know
these hearing aids?
these hearing aids?
115
405389
4726
Például mindannyian ismerik
ezeket a hallókészülékeket?
ezeket a hallókészülékeket?
07:36
They have to be produced
individually for each person,
individually for each person,
116
410139
4353
Személyesen kell kialakítani
minden egyes tulajdonosnak,
minden egyes tulajdonosnak,
07:40
so this is a perfect example
117
414516
1701
úgyhogy ez tökéletes példa arra,
07:42
for using this technology
to create the shell for a hearing aid.
to create the shell for a hearing aid.
118
416241
4556
hogy ezzel a technológiával
megalkothatjuk a készülék kagylóját.
megalkothatjuk a készülék kagylóját.
Alapesetben elmennek a boltba,
ott méretet vesznek a fülükről,
ott méretet vesznek a fülükről,
07:47
Normally, you go to the store,
they scan your ear,
they scan your ear,
119
421847
2829
07:50
they send the data
to Germany via email, and --
to Germany via email, and --
120
424700
4336
e-mailen elküldik az adataikat
Németországba, és –
Németországba, és –
07:55
(Laughter)
121
429060
1693
(Nevetés)
07:56
and then they print it out with a --
122
430777
2277
és aztán kinyomtatják egy...
07:59
(Applause)
123
433078
1006
(Taps)
08:00
Thank you.
124
434108
1341
Köszönöm.
08:01
(Applause)
125
435473
3116
(Taps)
08:06
Then they print it out with a big machine,
126
440894
2261
...kinyomtatják egy nagy géppel,
08:09
and then, when it's ready
to send back to Vienna
to send back to Vienna
127
443179
3542
utána, ha kész, visszaküldik Bécsbe,
08:12
or wherever you are --
128
446745
1499
vagy bárhová, ahol önök élnek –
08:15
via post --
129
449284
1168
postán –
08:17
then they put in the electronics.
130
451249
1789
majd bekötik az elektronikát.
08:19
When you have a microprinter
in your store,
in your store,
131
453062
2377
Ha a helyi boltban van egy mikronyomtató,
08:21
you can go to the store,
132
455463
2064
önök elmennek a boltba,
08:23
they scan your ear,
133
457551
1565
ott méretet vesznek a fülükről,
08:25
they just press "Print,"
134
459140
2864
majd megnyomják a "Print" gombot,
08:28
the 3-D model gets sliced,
135
462028
3446
a 3D modell rétegenként alakulni kezd,
08:31
and you can go for a coffee,
136
465498
1643
önök elmehetnek kávézni,
08:33
you can go to the university,
whatever you want,
whatever you want,
137
467165
3300
vagy az egyetemre, ahová csak akarnak,
08:36
and instead of five days, you can have
your ear shell or your hearing aid
your ear shell or your hearing aid
138
470489
5547
és nem kell öt napig várni
a kagylóra vagy a hallókészülékre,
a kagylóra vagy a hallókészülékre,
08:42
in just one day.
139
476060
2536
hanem egy nap alatt kész.
08:45
And that is an example
of how these tiny little machines
of how these tiny little machines
140
479065
4288
És ez csak egy példa arra,
hogy ezek a csöppnyi gépek
hogy ezek a csöppnyi gépek
08:49
or other cheap 3-D printers
could change our everyday lives.
could change our everyday lives.
141
483377
4520
vagy más olcsó 3D nyomtatók
hogyan változtatják meg az életünket.
hogyan változtatják meg az életünket.
08:54
So thank you very much,
142
488539
1245
Úgyhogy nagyon köszönöm,
08:55
and start printing whatever
you want, whatever you need.
you want, whatever you need.
143
489808
4047
és nyomtassanak, amit csak akarnak,
bármit, amire csak szükségük van.
bármit, amire csak szükségük van.
08:59
(Applause)
144
493879
2030
(Taps)
ABOUT THE SPEAKER
Klaus Stadlmann - EngineerKlaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer.
Why you should listen
Klaus Stadlmann graduated from the Technical University of Vienna with a degree in Industrial Engineering. While pursuing his PhD at the Institute of Material Sciences and Technologies at Vienna's Technical University, Klaus led the project to develop the world's smallest 3D printer.
Klaus Stadlmann | Speaker | TED.com