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  3dPixel 1:43 pm on September 27, 2018 Permalink  

  Messverfahren für Reverse Engineering 

  Beim Reverse Engineering geht es darum, herauszufinden, wie ein Produkt bzw. eine Software funktioniert. Das ganze natürlich ohne Zutun des Herstellers, sprich, man möchte den Ingenieursprozess des Herstellers umkehren; daher der Name Reverse Engineering. Um das zu bewerkstelligen, werden diverse Messverfahren eingesetzt. Beginnend bei physikalischen Messungen bis zu Messungen im softwaretechnischen Bereich. Im Folgenden werden diese Verfahren näher betrachtet. Die Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, da es beliebig viele Verfahren gibt und aktiv neue Verfahren gesucht werden. Es geht vielmehr darum, einen Überblick über die Verfahren des Reverse Engineering zu bekommen.

  

  Platinenanalyse

  Gerade bei Hardwareprodukten muss man verstehen, wie die Standardbauteile wie Prozessoren und Sensoren miteinander verbunden sind. Um diese Verbindungen zu sehen, wird die Platine Schichtweises abtragen, insbesondere da nicht alle Leiterbahnen außen zu sehen sind. Mit der Verkabelung kann man dann herausfinden, welche Softwarebefehle zu welcher Aktion führen können. Also aus welchem Sensorinput welche Aktion am Motor wird.

  Sniffing

  Beim Sniffing geht es darum, zu messen, was ein Programm bzw. Produkt kommuniziert. Dabei richtet man als Messpunkte Stationen ein, die als Kommunikationspartner dienen. Das Verfahren beschränkt sich nicht auf normale Internet-Netzwerkkommunikation via TCP/IP, sondern wird auch verwendet um Bluetooth, UMTS oder beliebige proprietäre Kommunikation abzuhören. Ziel des Sniffing ist es, herauszufinden, auf welche Befehle das Produkt reagiert und welche Daten es versendet. Da oft Standardbibliotheken bei der Entwicklung eingesetzt werden, können hier gegebenenfalls sogar bereits Rückschlüsse auf Softwarekomponenten und deren Version geschlossen werden.

  Debugging

  Das Debugging kommt aus der Software Entwicklung und hat das Ziel, Fehler in der Software möglichst effektiv zu finden. Um das zu erreichen, bietet der Debugger eine Art Cockpit, um die Software Schritt für Schritt auszuführen. Das heißt, man kann beobachten, wie sich der Speicher verändert, während einzelne Befehle ausgeführt werden. Insbesondere hat man zwischen den Schritten die Möglichkeit, die Umgebung des Programms zu verändern und dabei auch Hypothesen über die Funktionsweise testen.
  Zum Beispiel wenn man die Lizenzprüfung in einer Software sucht, dann kann man eine Überprüfung ausführen und im Anschluss das Ergebnis von „nicht bestanden“ auf „bestanden“ setzen. Wird das Programm dann ausgeführt als wäre eine Lizenz vorhanden, weiß man, dass man die Stelle gefunden hat. Die Qualität der Debugger unterscheidet sich insbesondere darin, wie systematisch man Stopppunkte definieren kann und wie gut er bereits Programme disassembliert. Als manuelles und zeitaufwändiges Verfahren ist Debugging den erfahrenen Nutzern vorbehalten.

  Programmanalyse

  Es gibt diverse Verfahren zur Analyse von Programmen. Insbesondere ist dieses Thema ein aktives Forschungsthema und verändert sich schnell. Die Verfahren lassen sich prinzipiell in zwei Kategorien unterteilen: statische Programmanalyse und dynamischen Programmanalyse.
  Bei der statischen Analyse wird der Programmcode nicht ausgeführt, wohingegen bei der dynamischen Analyse, wie beim Debugging, das Programm ausgeführt wird, um es zu analysieren.
  Der Nachteil statischer Methoden ist, dass die Software Komponenten aus dem Internet nachladen könnte und dadurch der Code für die Analyse nicht zur Verfügung steht.
  Der Nachteil von dynamischen Verfahren ist, dass die kritische Funktion, die man identifizieren möchte, nur unter Bedingungen ausgeführt wird, die man während der Analyse nicht hat. Zum Beispiel könnte das Programm testen, ob es bereits einen Monat lang installiert ist und sich nur dann wie ein Virus verhalten. Der Vorteil der automatischen Programmanalyse liegt darin, dass insbesondere auch Laien diese Werkzeuge schnell benutzen können.

  Disassembler

  Das Ziel der Disassemblierung von Software ist es die Maschinensprache auf menschenlesbaren Programmcode zurückzuführen. Dies beginnt mit der Folge von Nullen und Finden, die nur für den Prozessor verständlich ist. Dieser transkribiert die Befehle in menschenlesbarer Art und Weise und versucht im Anschluss logische Strukturen zu identifizieren wie Methoden und Schleifen, die ein Compiler beim Erstellen des Codes in gewisse Muster übersetzt. Es kann sogar so weit gehen, die Objekte und Klassen, die beim objektorientierten Programmieren entwickelt werden, zu identifizieren und Code, der so verständlich ist wie Java, zu erzeugen.

  Informationsflussanalyse

  Eine besondere Art der dynamischen Analyse ist die Informationsflussanalyse. Hier geht es darum, zu identifizieren, von welchen Quellen zu welchen Endpunkten Informationen fließen. Zum Beispiel wenn man sich für den Fluss von Adressen auf einem Mobiltelefon aus dem Kontaktbuch ins Internet zu einem bestimmten Server interessiert. Die Berechnungen hierfür sind jedoch sehr zeitintensiv und Speicherintensiven, da das komplette Programm als Graph dargestellt werden muss. Dieser kann schnell auch mehrere Gigabyte groß werden. In diesem Graph wird dann nach Verbindungen zwischen Quelle und Ziel gesucht. Methoden zur Verkleinerung des Graphs, wie beispielsweise das Slicing, werden aktiv erforscht, um die Daten großer Programme in einen analysierbaren Bereich zu bringen.

  Fuzzing

  Als Konsequenz des Sniffing wird oft zum Fuzzing übergegangen. Dabei gibt man dem Programm einen Input über ein bekanntes Protokoll. Der Input wird dabei zufällig generiert. Meist entdeckt man durch diese unerwartete Benutzung der Schnittstelle Systemfehler und Sicherheitslücken. Intelligente Fuzzer können dabei zwar zufällige, aber strukturerhaltende, Eingaben generieren. Der Effekt davon ist, dass simple Tests der Software bestanden werden und möglichst viel Code des Programms auch ausgeführt wird.

   
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  3dPixel 12:57 pm on April 15, 2018 Permalink  

  3D-Druck und Recht – Was Sie als Anwender wissen sollten 

  Die 3D-Technologie bringt viele neue Innovationen in die Welt hinein. Das bezieht sich nicht nur auf verschiedene Bereiche der Industrie, sondern auch auf diejenigen, die diese Technologie tagtäglich nutzen. Eine solche Vorgehensweise bei der Herstellung verschiedener Teile, Konstruktionen oder auch Fahrzeuge ist deutlich schneller als die übliche und nebenbei auch kostengünstiger. Bei den meisten Projekten dieser Art handelt es sich um Projekte, zu denen die ganze Öffentlichkeit einen Zugang hat. Doch ungeachtet der vielen Vorteile, die diese 3D-Technologie mit sich bringt, muss man sich als ein zukünftiger 3D-Benutzer der Tatsache bewusst werden, dass es auch bestimmte Sachen gibt, die nicht so ideal sind. Darunter werden meistens die Rechtsangelegenheiten verstanden.

  Die Angst um das Urheberrecht

  Wie schon erwähnt, hat sich die ganze Industrie dank der 3D-Technologie weiterentwickelt. Doch durch diese Entwicklung können auf eine besondere Art und Weise die Urheberrechte verschiedener Firmen oder Privatleute gefährdet werden. Durch die 3D-Technologie ist es heutzutage sehr einfach, bestimmte Formen oder Logos zu scannen(mithilfe eines 3D-Scanners) und sie dann einfach mit einem 3D-Printer nachzudrücken. Auf diese Art und Weise werden sie rasch vervielfältigt, meistens auch ohne den Besitzer zu informieren. Somit muss man sich als 3D-Anwender darüber im Klaren sein, dass es bestimmte Formen und Objekte gibt, die durch das Gesetz geschützt sind und dementsprechend nicht nachgeahmt werden dürfen. Solche Verstöße sind strafbar.

  Das eigene Urheberrecht

  Auch diejenigen, die erst mit der 3D-Technologie neue Objekte oder Formen herstellen wollen, müssen sich über den rechtlichen Schutz erkundigen. Das heißt, ob die eigenen Produkte gleich nach der Herstellung rechtlich geschützt werden oder ob der Anwender und Hersteller einen solchen Schutz beantragen muss. Das ist besonders wichtig für das eigene Urheberrecht. Dabei gibt es die Möglichkeit, sowohl den CAD-Entwurf, als auch das entworfene Objekt gesetzlich zu beschützen. Es gibt mehrere Gesetze, die den Schutz und das Urheberrecht der eigenen Entwürfe klären können. Eins dieser Rechte ist auch das Geschmacksmusterrecht, das sich aber in mehreren Bereichen mit dem Urheberrecht deckt. Das Markenrecht beispielsweise schützt dann die Herkunftsfunktion, über die das Design verfügt.

  Der Verstoß gegen die Rechte

  Wenn man nicht genug Wissen über bestimmte Bereiche dieser Gesetze hat, dann kann es sehr leicht passieren, dass diese verletzt werden. Die Hauptbereiche dieser Gesetze können sehr einfach durch den Druck eines neuen 3D-Objektes verletzt werden. Man muss also dabei sehr vorsichtig sein und bestimmte Kenntnisse über die Grundgesetze und Grundeigenschaften dieser Gesetze besitzen, um strafhafte Züge zu vermeiden. Ein 3D-Anwender sollte sich vor dem Drucken darüber informieren, ob er durch das Drucken, bzw. durch das Nachdrucken eines 3D-Objekts eine Rechtsverletzung begeht. Weiterhin muss er auch überprüfen, ob seine eigenen 3D-Vorlagen und die daraus entstandenen Objekte immaterialgüterrechtlich geschützt sind und welche Voraussetzungen es dazu gibt es. Nur so können Strafvorgänge vermieden und ausgewichen werden.

   
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  3dPixel 12:47 pm on March 17, 2018 Permalink  

  Innovationen in der Medizin begeistern nicht nur Ärzte 

  Die Medizin ist eins der wichtigsten Bereiche in dem Leben eines Menschen. Gerade deshalb werden tagtäglich Innovationen hervorgebracht, die den erkrankten Menschen deren Leben retten und einen deutlichen Fortschritt bilden. So ist es auch mit der 3D-Technologie. Diese Technologie hat deren Platz in dem Bereich der Medizin erworben und wird jeden Tag getestet und verbessert. Stellen Sie sich vor, dass man durch diese Technologie vollkommen neue und funktionelle Organe drucken könnte, sodass die Wartelisten für Donor-Organe ein für alle Mal gestrichen werden. Es gibt bereits Ansätze, die zu wirken scheinen und durch die die 3D-Technologie das Licht am Ende des Tunnels darstellt.

  Ein Ohr als Anfang

  Durch die 3D-Techonologie werden seit ein paar Jahren neue Maschinen, Bauteile und Objekte hergestellt, doch es ist dem Menschen tatsächlich gelungen, ein menschliches Körperteil zu drucken. Dabei handelt es sich um ein menschliches Ohr, das durch einen 3D-Printer hergestellt wurde. Das Gerät, das dabei verwendet worden ist, heißt BioBot one und kann für 10.000 US-Dollars bestellt werden. Durch diese Maschine entsteht aus einem Gel und lebendigen Zellen ein menschliches Ohr, und zwar in wenigen Minuten. Das Verfahren an sich scheint nicht allzu schwierig zu sein, doch wenn man es mit der Produktion von beispielsweise Autoteilen vergleicht, ist es sehr viel mehr Arbeit. Doch es handelt sich schon um lebendige Zellen, also scheint es so auch logisch zu sein.

  Die 3D-Technologie in Kinderschuhen

  Man muss aber erwähnen, dass die 3D-Technologie in der Medizin nicht gerade ihre Blütezeit entwickelt. Menschen haben Zweifel daran, dass eine Maschine lebendige Organe herstellen kann, die dann dazu fähig sein sollten, die für ihn bestimmten Operationen durchzuführen. Doch mittlerweile wagen es bestimmte Ärzte und verwenden tatsächlich Teile, die durch diese Technologie entstanden sind. Ein Beispiel sind die Ersatzteile aus dem s.g. toten Material, die in der Medizin deren Platz gefunden haben. Das bezieht sich auf Hüften, Zähne oder Knochen, die mit einem Drucker hergestellt werden. Schon seit 6 Jahren werden diese Ersatzteile auf eine besondere Art und Weise im Drucker hergestellt, und zwar indem er das Material in eine passgenaue Form bringt. Dies basiert auf Scans, die der Computer dann nachahmt. Es wird aber angenommen, dass der Körper viel besser lebendige Zellen akzeptiert, sodass es tatsächlich Versuche gab, bestimmte lebendige Körperteile herzustellen. Ein Versuch war es, eine Niere zu schaffen, die sich aber am Ende als unfunktionell erwiesen hat.

  Die Nährstoffversorgung als Problem

  Eins der größten Probleme, mit denen sich die Forscher und Ärzte beschäftigen, ist gerade das Drucken größerer Körperteile. Das liegt daran, dass die Wissenschaft noch immer keinen Weg gefunden hat, wie sie die hergestellten Ersatzteile am Leben behalten kann. Da sie ständig einen Blutfluss haben müssen, macht das unzählige Probleme bei der Versorgung mit Nährstoffen, sodass alle entstandenen Ersatzteile nach einer gewissen Zeit deren Kampf ums Überleben aufgeben. Die 3D-Technologie wird zwar in der Medizin verwendet, doch bis jetzt nur zu einer bestimmten Grenze, die dann hoffentlich eines Tages überschritten wird.

   
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  3dPixel 12:40 pm on February 22, 2018 Permalink  

  Europas erstes Wohnhaus aus dem 3D-Drucker 

  Der Bau eines Hauses ist immer wieder eine Herausforderung für diejenigen, die sich ein Eigenhaus wünschen. Es handelt sich dabei um viel Arbeit und Stress, aber auch um sehr viel Zeit. Die Technologie hat jedoch einen neuen Weg gefunden, wie man einer Familie ein schnelles Heim aufbauen kann, ohne dass dabei allzu viel Zeit investiert wird. Das Unternehmen „AMT-SPECAVIA“ aus Russland präsentierte der Welt das erste Wohnhaus, das durch die 3D-Technologie entstanden ist. Das heißt, keine Arbeit und kein unnötiges verschwenden der Zeit mehr.

  Wie das Haus entstand

  Durch die 3D-Technologie wurde also ein komplett neues Haus gebaut, das gleich nach dem Aufbau bereit für den Einzug war. Das Verfahren an sich wurde für eine sehr lange Zeit bearbeitet, bis es am Ende sein finales Produkt erhalten hat und in die Tat umgewandelt wurde. Die Unternehmensgruppe „AMT-SPECAVIA“ realisierte dann schließlich das Projekt, als im Jahre 2015 mit dem Bau angefangen wurde. Die Teile des Hauses wurden unabhängig voneinander gedruckt und dann im Dezember 2015 zusammenmontiert. Für das Fundament und den Aufbau des Hauses brauchte man ca. einen Monat. Doch das war nicht alles. Im Sommer des laufenden Jahres wurde dann das Dach fertiggestellt und danach auch der Großteil der Arbeiten im Innenbereich durchgeführt. Das Haus ist jetzt endlich fertig und bereit für den Einzug. Es wird vermutet, dass durch diese Technologie Häuser entstehen werden, in denen dann die zukünftigen Generationen problemlos leben werden.

  3D-Haus oder normales Haus?

  

  Das Besondere an diesem Projekt ist gerade die Tatsache, dass es nicht nur eine utopische Vorstellung war, sondern auch tatsächlich in die Tat umgewandelt wurde. Einen besonderen Wert bekam das Haus jedoch durch die große Ähnlichkeit mit einem normalen, üblichen Haus. Für die Arbeiten, bzw. für den Bau an sich müsste erstens ein Projekt erstellt werden, wo dann alle Schritte erklärt wurden. Danach musste das Unternehmen eine Baugenehmigung bekommen, damit es überhaupt das Haus aufstellen kann. Ende Oktober wurde dann das erste 3D-Haus in einen Kataster eingeschrieben. Es ähnelt sehr stark den anderen Familienhäusern in der Nähe und ist mit seiner Gesamtfläche von 298,5 m² das größte Wohnhaus in Europa, das durch die 3D-Technologie entstanden ist. Das Haus ist also ein Grundstein für die Konstruktionstechnologie, die mithilfe von 3D-Druckern durchgeführt wird.

  Der Bau an sich

  Für die Herstellung der Einzelteile des Hauses wurde ein besonders Gerät verwendet, der s.g. 3D-Baudrucker S-6044. Er stellt dann die Teile nach besonderen Regeln und Verfahren her und sorgt dafür, dass alle Teile gut ineinander passen. Das Material, das dazu verwendet worden ist, heißt Sandbeton und ist eigentlich überall auf dem Markt erhältlich. Dementsprechend ist es also gut für die Natur, aber auch für das Budget. Das Unternehmen, das sich mit dem Druck beschäftigte, ist seit Jahren ein führendes Unternehmen im Bereich der 3D-Technologie. Durch den Bau dieses Hauses genießt es jetzt einen noch höheren Stand und wenn solche Häuser ihre Anwendung finden, dann wird es für das Unternehmen jede Menge Arbeit geben.

   
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  3dPixel 12:24 pm on January 26, 2018 Permalink  

  Brücke aus einem Guss 

  Der 3D-Drücker genießt eine äußert große Popularität in den letzten paar Jahren. Er wird nicht nur in der Auto-Industrie verwendet, sondern auch in anderen Bereichen, die einen öffentlichen Nutzen haben. Im Jahre 2015 gelang es schließlich der Universität für Technik aus Eindhoven, eine 3D-Brücke herzustellen und zwar durch die Verwendung vom 3D-Printer. Die Ingenieure der Universität, zusammen mit dem weltweit berühmten Bauunternehmen BAM haben eine 800 Meter lange Brücke hergestellt, die zwei Uferseiten verbindet. Doch die Geschichte der Herstellung ist eine besondere Angelegenheit.

  Wie die Brücke entstand

  In Amsterdam wurden, bevor es zu der Eindhoven-Brücke überhaupt kam, vor einigen Jahren auch bestimmte Teile einer Brücke gedrückt und zusammengesetzt. Doch bei der Eindhoven-Brücke ist es anders. Die Teile werden erstmal vorgefertigt und dann in Gemert zu einer Brücke zusammengefügt. Sie wird also nicht an Ort und Stelle gedruckt. Die Brücke besteht somit aus mehreren Segmenten, die zwar nicht gleich erkennbar sind, jedoch in der Tat als solche aufgebaut sind. Durch die besondere Technologie, die bei der Herstellung benutzt wurde, kann die Brücke eine Belastung von bis zu 2 Tonnen aushalten. Sie ist ursprünglich für Fahrradfahrer und Fußgänger gedacht und für deren Aufbau hat man 6 Stunden gebraucht.

  Vorteile der Brücke

  Der größte Vorteil besteht darin, dass eine auf diese Art und Weise entstandene Brücke auf jeden Fall besser für die Umgebung, bzw. die Natur ist, da nur sehr wenig Materialien benutzt wurden. Es entsteht also wenig Müll. Die gedruckte Brücke wurde, um für eine größere Stabilität zu sorgen, mit bestimmten Materialien verstärkt, die jedoch nur an wenigen Stellen benutzt worden sind. Man muss also gestehen, dass diese Brücke schon etwas Besonderes ist. Es ist aber nicht die einzige 3D-Brücke in der Welt, aber in den Niederlanden schon. Und um dieses Projekt weiterzuführen, wird erwartet, dass bis zum Ende des nächsten Jahres in den Niederlanden eine 3D-Stahlbrücke hergestellt wird, mit deren Herstellung schon angefangen wurde.

  Der Aufbau und die Variationen

  Eins der Besonderheiten dieser 3D-Brücke ist deren Aufbau. Sie wird nämlich Schicht nach Schicht aufgebaut, sodass der Beton genug Zeit bekommt, um sich auszuhärten. Somit gewinnt man an Stabilität. Ein Roboter ist für den ganzen Zusammenbau verantwortlich, denn er legt die Teile aneinander und verwendet für das Gießen des Betons eine Düse, die auch durch den 3D-Printer hergestellt worden ist. Das Drucken ist viel schneller als das normale Gießen einer Brücke und weil dafür keine Verschalung notwendig ist, gibt es auch keine Abfälle, die entstehen. Und noch eine wichtige Sache: Da weniger Beton für die Herstellung verwendet wird, fällt auch der Kohlendioxid weniger an. Somit handelt es sich bei dieser Brücke um eine äußerst gute Alternative für die Umwelt. Sie ist außerdem sehr stabil und bietet eine lange Lebensdauer, da sie Technologie und Kreativität vereint.

   
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  3dPixel 10:16 am on January 2, 2018 Permalink  

  3D-gedruckte E-Bikes 

  Es gibt sehr viele Unternehmen, die sich in der Automobilindustrie ihren Platz besorgt haben. Eins der bekanntesten Unternehmen ist wahrscheinlich Volkswagen, welches durch die Kooperation mit verschiedenen anderen Unternehmen fast Wunder schafft. Gerade vor kurzem kam es zu einer Kooperation mit dem slowakischen Unternehmen Kinazo Design, woraus ein 3D-gedrucktes E-Bike entstanden ist. Auch früher hatte Volkswagen Erfahrungen in dem Bereich der additiven Fertigung gesammelt, wobei es sich dabei um Ersatzteile für Vierräder handelte. Durch das 3D-gedruckte E-Bike kam eine völlig neue Perspektive in die Welt dieser Fahrzeuge ein, welche seit einiger Zeit auf dem Markt für eine Summe von 20.000 Euro gekauft werden können.

  Die Vorteile des 3D-Bikes

  Das durch die Kooperation entstandene Bike trägt den Namen Kinazo ENDURO e1 und überschreitet mit seinem Preise sehr viele Autos des Herstellers Volkswagen. Doch in der Tat bietet dieses zwanzig Kilogramm schwere Bike sehr viele Vorteile und ist auf jeden Fall des Preises wert. Durch die 250 W BROSE Motoren wird das effiziente eDrive-System betrieben, das nebenbei auch noch optionale Varianten zur Verfügung stellt. Durch eine Smartphone-App kann die gesamte Elektronik des Fahrrads betrieben werden, sodass es problemlos als „das Fahrrad der neuen Generation“ bezeichnet werden kann. Eine genaue Anpassung des Fahrrads kann durch den einzigartigen Drucker vorgenommen werden, der dann, je nach Bedarf, die Größe bestimmt und verändert. Der Drucker, der bei dieser Kooperation verwendet wurde, bietet eine besonders lohnenswerte Möglichkeit, schweißende Aluminiumteile zu reduzieren und bietet somit auch der Integration einer Batterie in ein Metallrahmen freien Lauf.

  Der MechEngineerMike und sein Fahrrad

  Nicht nur Volkswagen, sondern auch andere Unternehmen und Menschen versuchten deren Glück mit dem 3D-Print. MechEngineerMike hat mithilfe eines 3D-Printers und verschiedener Teile von Amazon selber ein E-Bike hergestellt, das ihm beim Fahrradfahren eine große Hilfe ist. Das elektronische BoosterPack heißt sein Guide, das er nach der Herstellung des E-Bikes veröffentlicht hat. Er wollte damit anderen Menschen die Möglichkeit geben, sich selber ein E-Bike zu bauen, ohne dafür zu viel Geld auszugeben. Seine Gesamtkosten für den Umbau des Bikes überschreiten die Summe von 200 Euro nicht.

  Das BoosterPack an sich

  Durch seine jahrelange Erfahrung mit verschiedenen Arten von Motoren hat MechEngineerMike seine Vision in Tat umgewandelt. In dem Guide findet man jede Menge Anleitungen und Tipps, wie man sich selber ein E-Bike erstellen kann. Das Bedienkonzept ist sehr einfach und auch für diejenigen, die keine Erfahrung in diesem Bereich haben, gedacht. Es kann schnell und einfach demontiert werden und nebenbei hat es den Vorteil, ein Fahrrad mit Pedalunterstützung auf eine maximale Geschwindigkeit von 40 km/h zu unterstützen. Die Akkuladung reicht für knappe 8 Kilometer. Das Beste daran ist, dass dieser E-Motor einfach montiert werden kann und man kann ihn zusätzlich auch sehr einfach aufs Neue konfigurieren. Das bezieht sich auf Sachen wie die Neupositionierung der Sattelstütze usw. Man kann also selber die Auswahl treffen, ob man sein Vertrauen lieber dem Volkswagen und seinem 3D-Bike schenkt oder ob man sein Glück selber mit der Herstellung eines E-Bikes versucht. Beide Varianten bieten deren Vorteile, wobei das Produkt am Ende das ist, was eigentlich zählt.

   
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  3dPixel 1:11 pm on July 7, 2017 Permalink  

  Viele Anwendungsmöglichkeiten des 3D-Drucks mit Keramik und Ton – umwelt- und klimafreundlich 

  Beim 3D-Druck mit Keramik werden die 3D-Objekte mit einem speziellen Keramikgranulat schichtweise gedruckt und können dann bei mehr als 1000 °C glasiert werden.

  Der 3D-Druck mit Keramik hat eine erhöhte Hitzebeständigkeit und ist wasserfest. Aufgrund dieser Eigenschaften gibt es für die Objekte unendlich viele Einsatzmöglichkeiten in den Bereichen Design, Kunst und Inneneinrichtung.

  Die Klimaanlage aus dem 3D-Drucker

  In den USA wurde mit Cool Brick ein Tonziegel entwickelt, der der Umgebung Wärme entziehen kann. Damit kann die Erfindung als Alternative zu einer herkömmlichen Klimaanlage gelten. Die kostengünstigen, umweltfreundlichen Ziegel werden mit einem 3D-Drucker hergestellt.

  

  Emerging Objects aus Amerika hat mit den porösen Tonziegeln Cool Brick, die mit einem 3D-Drucker produziert werden, eine umweltfreundliche Klimaanlage erfunden. Die durchlässigen, feuchten Tonziegel werden zu Wänden aufgebaut und entziehen ihrer Umgebung durch Verdunstung der darin befindlichen Feuchte Wärme. Der Raum wird effektiv gekühlt.

  Laut Hersteller soll der kühlende Effekt dieser Tonziegel so hoch sein, dass in kleinen Gebäuden auch in heißen Regionen auf den Einbau einer klassischen Klimaanlage verzichtet werden kann.

  Spezielle Silikat-Tonmasse zum Drucken von Ziegeln

  Die Cool Bricks werden aus einer besonderen Silikat-Tonmasse gedruckt. Das Material füllt man in den dafür vorgesehenen 3D-Drucker und bereits nach einigen Minuten ist der erste Ziegel fertig. Anschließend wird der fertig gedruckte, poröse Tonziegel im Ofen gebrannt und kann zum Bau von umweltfreundlichen Klimaanlagen eingesetzt werden. Noch sind die Ziegel in der Einführungsphase, doch ihr Entwickler Ronald Rael hat die Hoffnung, dass seine Geschäftsidee erkannt und an vielen Orten der Welt gedruckt und verbaut wird, um sich als kostengünstiges, passives Kühlsystem zu etablieren.

  Auf der ganzen Welt sucht man Möglichkeiten für den 3D-Druck in der Architektur

  Es gibt Überlegungen ganze Häuser oder einzelne Gebäudeteile gänzlich zu drucken. Voraussetzung sind ausreichend große Drucker. Forscher der Cornell University in Ithaca haben mit dem Architekturbüro Jenny Sabin Studio ein Verfahren entwickelt, das auch mit kleineren Maschinen arbeiten kann. PolyBricks heißt diese Erfindung. Einzelne Steine werden gedruckt und mit Hightech nach dem Legoprinzip verbunden.

  3D-Ziegeln ermöglichen exklusive Gebäudeformen

  Bei PolyBricks bestehen die Bauten aus einem einzigen Material, für deren Aufbau an seinem späteren Standort ist kein Mörtel notwendig, und es bleiben keine ungenutzten Reste übrig. Das Geheimnis liegt in der Form der Steine. Ungewöhnliche, gekrümmte Gebäudeformen werden erst am Computer mit einem entsprechenden Programm entworfen, das Gebäude wird geplant und genau berechnet. Dann kommt jeder Stein an den vorher angedachten Platz. Es bleiben dank des 3D-Drucks keine Ziegel übrig.

   
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  3dPixel 5:00 pm on June 4, 2017 Permalink  

  3D-Animationen erwecken ausgestorbene Tiere zu neuem Leben 

  Die 3D-Technik erweckt längst ausgestorbene Tiere wieder zum Leben. Vor ziemlich genau 410 Mil. Jahren waren Spinnentiere unangefochtene Herrscher über unsere Erde an Land. Sie waren in jener Zeit die Top-Räuber. Wie sich die Urzeit-Spinnentiere bewegten, rekonstruierten zwei Forscher erstmals in ihrer 3D-Animation. Sie zeigt virtuell, wie die damalige Spinne ihre Beine beim Laufen setzt und die Forscher konnten feststellen, dass die Spinne eine ähnliche Bewegungsabfolge hatte, wie sie heute noch bei Wolfsspinnen und Taranteln zu sehen ist.

  

  Im Silur lebte ein Großteil der Urzeittiere immer noch im Meer. Hier beherrschten große Seeskorpione die Unterwassertierwelt, zur gleichen Zeit entwickelten sich die ersten noch recht primitiven Wirbeltiere. Auf den Landmassen unserer Erde fühlten sich Pflanzen wohl und erste Tausendfüßer und Spinnentiere aus der Ordnung Trigonotarbida besiedelten die Lebensräume an Land. Diese frühen Spinnentiere bildeten damals die Spitze der Nahrungskette. Die Urzeit-Arachniden werden als die ersten Landraubtiere gewertet. Sie besaßen acht Beine und einen Körper bedeckt von einigen Chitinplatten. Diese Spinnen wurden von wenigen Millimeter bis zu einigen Zentimetern groß. An ihrem Vorderkörper hatten sie gekrümmte, scharfe Beißklauen, mit deren Hilfe sie ihre Beutetiere wahrscheinlich festhielten und auch töteten. Obwohl sie Beine, ähnlich denen der heutigen Wolfsspinnen und auch Taranteln hatten, war es nicht ganz klar, ob diese urzeitlichen Spinnen sie genauso einsetzten und so liefen wie die heutigen Spinnentiere.

  Garwood und Jason Dunlop aus dem „Museum für Naturkunde“ in Berlin nutzten die Fossilien der Urzeit-Spinnentiere, um ihren Laufstil mit einer detailgetreuen Animation zu simulieren. Dafür untersuchten die beiden Forscher zunächst die Fossilien der Trigonotarbida-Gattung genannt Palaeocharinus aus Schottland. Der hier vorhandene feinkörnige Hornstein hat die Urzeit-Tiere äußerst filigran konserviert. Details der Gelenke, Sehnen und Muskelstränge sind noch zu erkennen. Aus den Dünnschliffen der Fossilien erstellten die Forscher erst ein dreidimensionales Gitter des Urspinnenkörpers und gaben das Netz in ein Computerprogramm genannt „Blender“ ein. Das Open-Source-Programm erlaubte es aus den Daten zur Bewegungsfreiheit der Gelenke und aus den Gitternetzen, 3D-Modelle auszuarbeiten und zu animieren.

  Doppelter Vierfüßergang deutlich sichtbar in der Animation

  Das Ergebnis der 3D-Animation ist ein Video, in dem die urzeitlichen Spinnen wieder lebendig zu sehen sind: Der Betrachter erkennt deutlich, wie diese ihre Beine anziehen und wie sie beim Laufen ihre Füße setzen. Mithilfe der Animation kann nachvollzogen werden, dass die Urzeit-Spinnen ihre Beine im doppeltem Viererpack bewegten. Ähnlich bewegen sich jagende Spinnen auch heute noch. Dabei schwingen sie jedes zweite Bein vornan. Die einander gegenüberstehenden Beine eines Beinpaares bewegen sich gegenläufig. Obwohl ihre Beine deutlich primitiver gegliedert waren als die der heutigen Spinnen, war der Gang sehr ähnlich.

  Die Animation gab den Forschern einen Einblick, wie die Biomechanik bei den ersten räuberischen Landtieren funktionierte. Da der Quellcode kostenfrei war, ist es für die Forscher günstig auch in Zukunft weitere Animationen herzustellen.

  Mit 3D-Animationen Dinos vermessen

  

  Mit Hilfe von Computern können Forscher Ergebnisse ihrer Ausgrabungen einfacher auswerten als bisher. Sie fotografieren die Spuren und setzen sie millimetergenau an einem Computer zusammen. In 3D-Animationen können neben Spinnentieren auch Millionen Jahre alte Dinosaurier wiederbelebt werden.

  Torsten van der Lubbe fotografierte mitten im Obernkirchener Steinbruch bei Hannover die Spuren von ganz besonderen Dinos. Sie hatten Zähne in regelrechten Schnauzen, waren klein, flink, aber geflügelt. Es waren Räuber mit zu kurzen Flügeln zum Fliegen. Sie hatten viele Merkmale, die heute bei Laufvögeln zu sehen sind. Die gefiederten Dinos mit Flügeln waren im Obernkirchener Sandsteinbruch eine wissenschaftliche Sensation. Sie zeigen, dass heutige Vögel parallel zu den Dinosauriern entstanden sind. Ähnliche Dinosaurier wurden bereits in China entdeckt. Nun fanden Forscher erstmals ihre Fußspuren in Deutschland. Torsten van der Lubbe hat sie in 3D dokumentiert und vermessen.

   
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  3dPixel 12:52 pm on May 15, 2017 Permalink  

  Das erste 3D-Herz-Modell konnte Leben retten 

  Auch vor dem menschlichen Herzen macht der 3D-Druck nicht Halt und kann hier sogar Leben retten. Ein Kardiologe des Children’s Hospitals von Los Angeles rettete mit einem 3D-gedruckten Herzmodell das Leben eines 18 Monate alten Kindes.

  Der erst 18 Monate alte Nate Yamane litt von Geburt an an einer lebensbedrohenden Herzerkrankung. Die Pulmonalarterie wies eine Verengung auf. Der Kinder-Kardiologe Dr. Frank Ing hat diese Ursache erkannt und wollte versuchen, in die kleine Arterie einen Stent zu setzen. Bei Erwachsenen ist die Implantierung eines Stents bereits Routine, doch Nates Fall war eine große Herausforderung. Seine Pulmonalarterie war bis auf neun Millimeter eng. Deshalb mussten für so eine Operation speziell entwickelte Geräte genutzt werden. Dafür waren perfekte Messungen in der Vorbereitung von großer Bedeutung.

  

  Durch die Nutzung einer Computertomographie und eines 3D-Druckers stellten die Ärzte des Kindes ein 3D-gedrucktes Modell des Kinderherzens und seiner ihm angrenzenden Arterien her. Dr. Frank Ing konnte aufgrund des Modells einen speziellen, winzigen Stent modellieren, den er zur Probe in die Arterie an dem 3D-Modell einsetzte. Das 3D-Modell gab dem Arzt das Vertrauen in das Verfahren, sodass Dr. Ing den Eingriff wagte. Nach der Operation ging es Nate, dem kleinen Patienten sehr schnell besser. Das Sauerstoffniveau in seinem Körper verbesserte sich bereits über Nacht deutlich messbar.

  Erst nach der zweiten Operation nimmt Nate zu und entwickelt sich normal

  Während die verengte Lungenarterie auf der rechten Seite mit einem Ballon geöffnet und geweitet werden konnte, gelang dies links nicht und es blieb nur der Einsatz des Stents als Therapie übrig. Dr. Ing und seinem Team konnte das Modell mit Unterstützung eines 3D-Druckers selbst anfertigten. Nach dem Einsatz des kleinen Stents verbesserte sich der Blutfluss zur Lunge und auch der Blutdruck des Kindes normalisierte sich und fiel ab. Allerdings erholte sich der Kleine nicht gleich so wie gedacht und nahm auch nicht mehr an Gewicht zu. Um die Gewichtszunahme zu erzielen, versuchte seine Familie vieles und unterzog das Kind sogar einer Physiotherapie.

  Am 19. Januar 2017 setzte man Nate daher noch einen zweiten, kleineren Stent ein. Diese Operation wurde via Live-Video-Feed in die ganze Welt übertragen. Internationale Kardiologen konnten auf diese Weise daran teilhaben. Das Team um Dr. Ing öffnete in dem Eingriff Nates rechte Lungenarterie. Gleich nach dem Einsetzen des Stents verbesserte sich die Sauerstoffversorgung sichtbar.

  Nach Auskunft seiner Ärzte ist der Zustand des Kindes bis heute stabil geblieben. Er konnte sein Gewicht erhöhen und wiegt aktuell für sein Alter fast normale 21,5 Pfund = 9,75 Kilogramm. Laut seiner Mutter dreht Nate sich mit viel Energie umher und beginnt bereits zu laufen. Seit seiner letzten Stent-OP ist also eine große Verbesserung eingetreten. In der nächsten Zeit stehen weitere Operationen an. Dennoch schauen seine Ärzte und auch die Eltern des Kindes mit mehr Optimismus und Zuversicht in die Zukunft.

  Mit Hilfe von 3D-Drucken des Herzens werden auch in Zukunft weitere Operationen am Herzen von Kindern geplant und erfolgreich durchgeführt werden. Sogar bei Siamesische Zwillingen konnte die Trennung am Herzen geplant und vorgenommen werden, nachdem Dr. Ing und sein Team das erste Eis gebrochen hatten.

   
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  3dPixel 8:41 am on April 6, 2017 Permalink  

  3D-Laserscanning von Fassaden und ganzen Gebäuden vor der Sanierung 

  Das Laserscanning ermöglicht dem Vermesser eine schnelle und kostengünstige 3D-Vermessung von bestehenden Gebäude, Bauwerken und ihrer Einrichtung. Gängige Anwendungen des 3D-Laserscannings sind das Aufmaß, das Fassadenaufmaß, die Gebäudedokumentation und die Schadenkartierung. Aus den mit dem Laserscanner ersichtlichen Ergebnissen können Flächen, Grundrisse, Schnitte und Volumen, aktuelle vollständige Pläne und Ansichten abgeleitet werden. 3D-Laserscanning ist das optimierte Aufmaß-Verfahren beim Building Information Modeling.

  3D-Laserscan erzielt immer mehr Interesse in Deutschland

  Die „Punktwolke“ gibt Aufschluss darüber, ob die gewünschte Maschine auch in der Werkshalle eingebracht und auf der angedachten Position eingebaut werden kann. Der Produktionsablauf kann mit den durch 3D-Laserscan gewonnenen Daten durchdacht und verbessert werden.

  Die Technologie des 3D-Laserscannigs ist in Deutschland noch neu, doch wird das Interesse dafür immer größer. In Skandinavien und den USA wird das Building Information Modeling für den Bau öffentlicher Gebäude bereits bei der Ausschreibung vorausgesetzt. Es ist zu erwarten, dass sich der 3D-Laserscan auch bei uns immer mehr durchsetzt. Die digitalisierten Daten sind beim Um- und Anbau, bei der Optimierung der Produktionsabläufe und bei der Einrichtung von Produktionshallen behilflich.

  

  3D-Laservermessung – die innovative Technologie in der Architektur

  Die 3D-Laservermessung ist die Technologie, welche es möglich macht, sehr schnell und äußerst präzise dreidimensionale Informationen von Objekten zu bekommen. Der Laserscanner kann Messgeschwindigkeiten von mehr als 500 000 3D-Messpunkten je Sekunde, bei einer Punktgenauigkeit von ca. 1 mm, erreichen.

  Verglichen mit den herkömmlichen Vermessungsmethoden wird die Vermessungszeit verkürzt. Laserscanning ist nicht nur deutlich schneller, sondern auch viel genauer.

  Das Ergebnis der Messung ist die dreidimensionale Punktwolke. Sie liefert ein vollständiges Abbild von dem eingescannten Objekt. Mit Hilfe dieser Punktwolke können 2D-Pläne (von Umrissen, Schnitten oder Fassaden), Orthofotos sowie 3D-Modelle mit hoher Genauigkeit von einigen Millimetern erstellt werden.

  Die Apparatur von Laserscanning

  Auf der Technik des 3D-Laser-Scannings basierend, steht dem Vermesser heute eine ganze Palette an High-Tech Geräten zur Verfügung. Damit kann fast jede Art von Messung an Gebäuden durchgeführt werden. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten reichen über die Bedürfnisse der Industrie, Stadtplanung oder Archäologie, Architektur bis hin zur Erstellung von virtuellen Räumen für die Spiel- und Filmindustrie. An die mit 3D-Scanning gewonnenen Daten kommen konventionelle Messungen nicht mehr heran. 3D-Scanning bietet eine dreidimensionale, vollständige Erfassung des zu messenden Areals. Des Weiteren übertreffen sie die konventionelle Messung auch in der Effektivität und stellen durch eine derartige Kombination eine effektive Methode zur Erstellung von zwei- und dreidimensionalen Dokumentationen dar.

  Marktführer im Bereich Laser-Scanner sind die Marken Leica Geosystems und Z+F. Sie kommen am meisten zum Einsatz. Damit stellen Firmen eine kompromisslose Qualität und Genauigkeit ihrer Messungen sicher. Die Geräte werden kontinuierlich in den Laboren ihrer Hersteller geprüft, geeicht und zertifiziert, damit sich die Kunden auf die Genauigkeit und Verlässlichkeit der Messungen verlassen können. In der Architektur hängt viel von der korrekten Messung ab – natürlich werden immer die neuesten Geräte bei der Vermessung genutzt.