چاپ 3 بعدی فومی که 40 برابر می شود
به گزارش مجله پیوند، دانشمندان با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی پیروز به ساخت یک نوع فوم شده اند که تا 40 برابر حجم اولیه خود بزرگ می شود و محدودیت اندازه را در چاپگرهای سه بعدی رفع کردند.
چاپ سه بعدی یک فناوری جالب و چند منظوره است که کاربردهای بی شماری دارد. با این حال تا به امروز در یک چیز دچار محدودیت بوده است و آن، اندازه چاپگر سه بعدی است.
اما اکنون این موضوع ممکن است به زودی تغییر کند، چرا که گروهی از دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو(UC San Diego) یک فوم ایجاد کرده اند، که می تواند تا 40 برابر اندازه اصلی خود گسترش یابد.
در چکیده مطالعه این محققان نوشته شده است: در تولید مدرن، یک محدودیت کاملاً پذیرفته شده است و آن اینکه قطعات ساخته شده در یک فرآیند تولید، باید کوچکتر از دستگاهی باشند که آنها را تولید می کنند و پس از تولید چنین قطعاتی می توان پس از پردازش، چسباندن به یکدیگر و جوشکاری آنها را به ساختارهای بزرگتر شکل داد.
محققان می گویند: ما یک فوم رزین پرپلیمر(prepolymer) را برای ساخت مواد افزودنی لیتوگرافی ایجاد کرده ایم که می تواند پس از چاپ، گسترش یابد و قطعاتی تولید شود که تا 40 برابر حجم اصلی خود بزرگتر شوند. این امر باعث می شود سازه هایی ساخته شود که به طور قابل توجهی بزرگتر از حجم دستگاه چاپگر سه بعدی خود هستند.
محققان با انتخاب یک مونومر که به عنوان آجرهای ساختمانی برای رزین پلیمر موسوم به 2-هیدروکسی اتیل متاکریلات عمل می کند، شروع کردند. در مرحله بعد، آنها مجبور بودند غلظت بهینه فوتواینیتور(photoinitiator) را به همراه ماده دمیدنی مناسب پیدا کنند تا 2-هیدروکسی اتیل متاکریلات را با آن جفت کنند.
فوتواینیتور مولکولی است که هنگام قرار دریافت در معرض تابش نور فرابنفش یا مرئی، گونه های واکنشی (رادیکال های آزاد، کاتیون ها یا آنیون ها) را ایجاد می کنند.
محققان پس از چندین آزمایش، بر روی استفاده از یک ماده دمشی غیر سنتی که در آن معمولاً از پلیمرهای شبیه به پلی استایرن استفاده می شود، توافق کردند.
هنگامی که آنها در نهایت رزین فوتوپلیمر نهایی را انتخاب کردند، چند طرح ساده را به شکل آزمایشی چاپ سه بعدی کردند و مواد را در دمای 200 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه حرارت دادند. نتیجه نهایی ساختارهایی را نشان داد که تا 4000 درصد گسترش می یابند.
محققان بر این باورند که این فناوری اکنون می تواند برای برنامه هایی مانند صنایع هوافضا، انرژی، معماری و زیست پزشکی که نیاز به ساختارهای سبک وزن دارند، استفاده شود.
این مطالعه در مجله ACS Applied Material & Interface منتشر شده است.،ایسنا
منبع: ایران آنلاین