رفتن به نوشته‌ها

تیم DeSimone’s Stanford iCLIP سریع و چند ماده ای را توسعه می دهد


از طریق ما با همه چیزهایی که در دنیای شگفت انگیز AM اتفاق می افتد به روز باشید لینکدین انجمن.

جوزف دسیمون، استاد دانشگاه پشت موفقیت فناوری چاپ سه بعدی کربن، نتایج را ارائه کرد یک مطالعه جدید توسط تیم او در دانشگاه استنفورد انجام شد که منجر به فرآیند پرینت سه بعدی با سرعت بالا و چند ماده ای به نام iCLIP شد.

روش جدید پرینت سه بعدی طراحی شده توسط مهندسان استنفورد نوید چاپ 5 تا 10 برابر سریعتر از سریعترین چاپگر با وضوح بالا در حال حاضر را می دهد و قادر به استفاده از چندین نوع رزین در یک شی واحد است. هدف این مطالعه پرداختن به محدودیت های چاپ سه بعدی از نظر سرعت و چند ماده بود و اخیراً در Science Advances منتشر شده است.

جوزف دسیمون، پروفسور Sanjiv Sam Gambhir در پزشکی ترجمه و استاد رادیولوژی و مهندسی شیمی در استنفورد و نویسنده مربوطه در مقاله گفت: “این فناوری جدید به درک کامل پتانسیل چاپ سه بعدی کمک می کند.” این به ما امکان چاپ بسیار سریع‌تر را می‌دهد و به آغاز دوره جدیدی از تولید دیجیتال کمک می‌کند و همچنین امکان ساخت اشیاء پیچیده و چند ماده را در یک مرحله واحد فراهم می‌کند.»

دیسیمون
جوزف دسیمون، استاد Sanjiv Sam Gambhir در پزشکی ترجمه و استاد رادیولوژی و مهندسی شیمی در استنفورد و نویسنده مسئول مقاله (هم‌چنین از بنیانگذاران کربن).

iCLIP کردن جریان

طراحی جدید روشی از چاپ سه بعدی ایجاد شده توسط DeSimone و همکارانش در سال 2015 به نام تولید رابط مایع پیوسته یا CLIP (که منجر به تأسیس و توسعه تجارت پر رونق چاپ سه بعدی DLS Carbon شده است) را بهبود می بخشد. در فناوری CLIP، نوعی DLP پیوسته، یک پلت فرم بالارونده به آرامی جسم را که ظاهراً کاملاً شکل گرفته است، از یک استخر نازک رزین می‌کشد. رزین موجود در سطح توسط مجموعه ای از تصاویر UV که از طریق استخر پخش می شود، به شکل مناسبی سخت می شود، در حالی که یک لایه اکسیژن مانع از پخت در کف استخر می شود و یک “منطقه مرده” ایجاد می کند که در آن رزین به صورت مایع باقی می ماند.

منطقه مرده کلید سرعت CLIP است. همانطور که قطعه جامد بالا می رود، رزین مایع پشت آن پر می شود و امکان چاپ صاف و مداوم را فراهم می کند. اما همیشه این اتفاق نمی افتد، به خصوص اگر قطعه خیلی سریع بالا بیاید یا رزین چسبناک باشد. با این روش جدید که CLIP تزریق یا iCLIP نامیده می شود، محققان پمپ های سرنگی را در بالای پلت فرم بالارونده نصب کرده اند تا رزین اضافی در نقاط کلیدی اضافه کنند.

گابریل لیپکوویتز، دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک در استنفورد و نویسنده اصلی، گفت: «جریان رزین در CLIP یک فرآیند بسیار غیرفعال است – شما فقط جسم را به سمت بالا می‌کشید و امیدوار هستید که مکش بتواند مواد را به ناحیه مورد نیاز برساند. روی کاغذ “با این فناوری جدید، ما به طور فعال رزین را در مناطقی از چاپگر که در آن لازم است تزریق می کنیم.”

در iCLIP، رزین از طریق مجراهایی که به طور همزمان با طرح چاپ می شوند، تحویل داده می شود. مجراها را می‌توان پس از تکمیل شی جدا کرد یا می‌توان آن‌ها را به همان روشی که رگ‌ها و شریان‌ها در بدن ما ساخته شده‌اند، در طرح گنجاند.

چاپ چند متریال

با تزریق جداگانه رزین اضافی، iCLIP فرصتی را برای چاپ با انواع رزین در طول فرآیند چاپ فراهم می کند – هر رزین جدید به سادگی به سرنگ خود نیاز دارد. محققان چاپگر را با سه سرنگ مختلف که هرکدام پر از رزین رنگ شده به رنگ متفاوتی بودند، آزمایش کردند. آنها با موفقیت مدل های ساختمان های معروف چندین کشور را به رنگ پرچم هر کشور چاپ کردند، از جمله کلیسای جامع سنت سوفیا به رنگ آبی و زرد پرچم اوکراین و سالن استقلال به رنگ های قرمز، سفید و آبی آمریکایی.

لیپکوویتز گفت: «توانایی ساخت اشیایی با مواد متنوع یا خواص مکانیکی، جام مقدس چاپ سه بعدی است. کاربردها از ساختارهای بسیار کارآمد جذب انرژی گرفته تا اجسام با خواص نوری مختلف و حسگرهای پیشرفته را شامل می شود.

DeSimone، Lipkowitz و همکارانشان با موفقیت نشان دادند که iCLIP پتانسیل چاپ با رزین های متعدد را دارد، در حال کار بر روی نرم افزاری برای بهینه سازی طراحی شبکه توزیع سیال برای هر قطعه چاپ شده هستند. آنها می خواهند اطمینان حاصل کنند که طراحان کنترل خوبی بر مرزهای بین انواع رزین دارند و به طور بالقوه فرآیند چاپ را حتی بیشتر تسریع می کنند.

لیپکوویتز می گوید: «یک طراح نباید دینامیک سیالات را برای چاپ سریع یک شیء درک کند. ما در حال تلاش برای ایجاد نرم‌افزار کارآمدی هستیم که بتواند بخشی را که طراح می‌خواهد چاپ کند و به طور خودکار نه تنها شبکه توزیع را تولید کند، بلکه نرخ جریان را برای مدیریت رزین‌های مختلف برای دستیابی به یک هدف چند ماده‌ای تعیین کند.

DeSimone عضو Stanford Bio-X، اتحاد عملکرد انسانی Wu Tsai، و موسسه سرطان استانفورد است. او عضو هیئت علمی Sarafan ChEM-H استنفورد است. و در گروه های رادیولوژی و مهندسی شیمی انتصاباتی دارد.

سایر نویسندگان دانشگاه استنفورد در این تحقیق عبارتند از: اریک اس جی شقفه، استاد لستر لوی کارتر در دانشکده مهندسی و استاد مهندسی شیمی و مهندسی مکانیک. ماریا تی. دولای، دانشمند ارشد پژوهشی؛ محققین فوق دکتری کایون هسیائو و برایان لی. دانشجویان فارغ التحصیل تیم ساموئلسون، ایان کوتس، و هریسون لین. و دانشجوی کارشناسی ویلیام پن. سایر نویسندگان از دانشگاه Sungkyunkwan و Digital Light Innovations هستند.

این کار توسط موسسه انرژی Precourt در استنفورد، موسسه محیط زیست استانفورد وودز و بنیاد ملی علوم تامین شده است.



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی