رفتن به نوشته‌ها

روش نوآورانه چاپ سه بعدی از مایع در محیط مایع استفاده می کند « Fabbaloo


پریسا بزازی و حسین حجازی از محققان دانشگاه کلگری [Source: University of Calgary]

محققان دانشگاه کلگری موفق به ساخت ماده پرینت سه بعدی “مایع در مایع” شده اند.

این ممکن است یکی از غیرمعمول ترین رویکردهای چاپ سه بعدی باشد که تاکنون دیده ام: چاپ مایعات در داخل یک محیط مایع. ممکن است در ابتدا فکر کنید که این غیرممکن است، زیرا مایعات بلافاصله مخلوط و پراکنده می شوند و این حالت عادی خواهد بود.

قبلاً روش هایی برای “چاپ” قطره ها ایجاد شده است. تصور کنید سرنگی در حال حرکت به موقعیتی در داخل یک محفظه مایع است و تنها یک قطره از آن خارج می‌شود. این کار می کند، اما شما نمی توانید به طور مداوم چاپ کنید.

با این حال، در اینجا ما یک ماده جدید داریم که می تواند ساختار خود را حفظ کند و بنابراین می تواند در فضای سه بعدی در یک مایع قرار گیرد و ظاهراً به طور مداوم چاپ شود.

تزریق آب به لوله های مایع پرینت سه بعدی [Source: Nature]

رویکرد مورد استفاده برای توسعه این ماده کاملاً ساده بود و شامل ایجاد یک “منطقه امولسیونی” با استفاده از نفت، آب، نانوذرات سیلیس و مواد دیگر بود. توضیح می دهند:

ما یک رویکرد جدید برای چاپ مایعات در یک محیط مایع با تشکیل یک منطقه امولسیونی در سطح مشترک روغن و آب توصیف می کنیم. نانوذرات سیلیکا در سیستم‌های امولسیون‌سازی خودبه‌خود محلول‌های مایسلی سوربیتان مونولئات (Span 80) گنجانده می‌شوند. پس از تماس یک محلول میسلی اولئیک با پراکندگی سیلیس آبی، قطرات ریز در داخل محلول میسلی نزدیک به رابط روغن-آب هسته می‌شوند و فاز امولسیونی را تشکیل می‌دهند. گسترش سریع ناحیه سطحی به دلیل کشش سطحی کم نفت-آب، ساختارهای به هم پیوسته فازهای نفت و امولسیون را ایجاد می کند. تشکیل خود به خود یک فاز امولسیونی در سطح مشترک روغن و آب و نفوذ بیشتر آن به داخل بخش، رشته های مایع را با دیواره های ساخته شده از قطرات امولسیون زیر میکرومتری تثبیت می کند که می تواند به عنوان جوهر برای چاپ مایع در مایع استفاده شود.

در اینجا چیزی است که آنها به دست آوردند:

ما به طور تجربی نشان دادیم که فاز آبی چاپ شده در محل امولسیون شده است. در نتیجه، یک ساختار سه بعدی با دیوارهای انعطاف پذیر متشکل از امولسیون های لایه ای به دست می آید. ویژگی های چاپی لوله مانند، بافت اسفنجی شبیه نسخه های کوچک شده “اسفنج های لوله ای” موجود در اقیانوس ها دارند. تجزیه و تحلیل پوسته‌گذاری بر اساس تعامل بین هیدرودینامیک و سینتیک امولسیون‌سازی نشان می‌دهد که رشته‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که امولسیون‌ها تولید می‌شوند و در طول دوره چاپ در سطح مشترک باقی می‌مانند. از رشته های تثبیت شده برای چاپ کانال های سیال مبتنی بر مایع استفاده می شود.

چرا چنین ماده ای ایجاد می شود؟ به نظر می رسد تعدادی از برنامه های کاربردی پزشکی و صنعتی وجود دارد. مقاله تحقیقاتی بیشتر توضیح می دهد:

چاپ یک شبکه ساختاریافته از قطرات عامل‌دار در یک محیط مایع، مجموعه‌ای از سلول‌های زنده را برای اهداف عملکردی مهندسی می‌کند و نوید کاربردهای عظیم در فرآیندهای مختلف از ذخیره‌سازی انرژی تا مهندسی بافت را می‌دهد.»

این فناوری ممکن است برای همه مناسب نباشد، اما مطمئناً جذاب است و مانند بسیاری از فناوری‌های کاملاً جدید، ممکن است راه‌های جدیدی را برای برنامه‌های پرینت سه بعدی باز کند.

از طریق دانشگاه کلگری و طبیعت



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی