Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια ενδιαφέρουσα και ευέλικτη τεχνολογία με αμέτρητες χρήσεις. Ωστόσο, μέχρι τώρα, περιοριζόταν σε ένα πράγμα - το μέγεθος του τρισδιάστατου εκτυπωτή.
Αυτό μπορεί να αλλάξει σύντομα. Μια ομάδα του UC San Diego ανέπτυξε έναν αφρό που μπορεί να διασταλεί έως και 40 φορές το αρχικό του μέγεθος.
«Στη σύγχρονη κατασκευή, ένας γενικά αποδεκτός περιορισμός είναι ότι τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται με προσθετικές ή αφαιρετικές διαδικασίες κατασκευής (όπως τόρνοι, φρέζες ή τρισδιάστατοι εκτυπωτές) πρέπει να είναι μικρότερα από τις ίδιες τις μηχανές που τα παράγουν, να έχουν υποστεί μηχανική κατεργασία, να έχουν στερεωθεί, να έχουν συγκολληθεί ή να έχουν κολληθεί για να σχηματίσουν μεγαλύτερες δομές.»
«Έχουμε αναπτύξει μια αφρώδη προπολυμερική ρητίνη για λιθογραφική προσθετική κατασκευή που μπορεί να διασταλεί μετά την εκτύπωση για να παράγει εξαρτήματα έως και 40 φορές τον αρχικό όγκο. Αρκετές δομές τα παράγουν.»
Αρχικά, η ομάδα επέλεξε ένα μονομερές που θα αποτελούσε το δομικό στοιχείο της πολυμερικής ρητίνης: το 2-υδροξυαιθυλομεθακρυλικό. Στη συνέχεια, έπρεπε να βρουν τη βέλτιστη συγκέντρωση φωτοεκκινητή καθώς και ένα κατάλληλο διογκωτικό μέσο για να συνδυαστεί με το 2-υδροξυαιθυλομεθακρυλικό. Μετά από πολλές δοκιμές, η ομάδα κατέληξε σε ένα μη παραδοσιακό διογκωτικό μέσο που χρησιμοποιείται συνήθως με πολυμερή με βάση το πολυστυρένιο.
Αφού τελικά έλαβαν την τελική φωτοπολυμερική ρητίνη, η ομάδα εκτύπωσε σε τρισδιάστατη εκτύπωση μερικά απλά σχέδια CAD και τα θέρμανε στους 200°C για δέκα λεπτά. Τα τελικά αποτελέσματα έδειξαν ότι η δομή επεκτάθηκε κατά 4000%.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η τεχνολογία μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές ελαφρού βάρους, όπως αεροτομές ή βοηθήματα πλευστότητας, καθώς και σε εφαρμογές στην αεροδιαστημική, την ενέργεια, τις κατασκευές και τη βιοϊατρική. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο ACS Applied Materials & Interface.
Ώρα δημοσίευσης: 19 Απριλίου 2023