رفتن به نوشته‌ها

چاپ سه بعدی 4 بعدی در مقیاس نانو با حیوانات کوچک « Fabbaloo


چاپ 4 بعدی در مقیاس نانو [Source: Wiley]

مقیاس جدیدی برای چاپ 4 بعدی وجود دارد.

“چاپ 4 بعدی” چیزی است که برای مدتی طولانی وجود داشته است، اما هنوز مطرح نشده است. این احتمالاً به دلیل پیچیدگی آن است.

این مفهوم ساده است: چاپ سه بعدی یک شی که بعداً می تواند هندسه آن را بر اساس محرک های خارجی تنظیم کند.

به عنوان مثال، یک چادر فرو ریخته ممکن است پرینت سه بعدی شود، و سپس با دریافت سیگنال، بعداً به شکل کامل چادر باز شود. این حرکت از طریق استفاده از هندسه ها یا مواد غیرعادی ایجاد می شود که می توانند بر اساس دستور فعال شوند. این چاپ 4 بعدی است.

کاربردهای بی شماری برای پرینت چهار بعدی وجود دارد که اکثر آنها به دلیل جدید بودن هنوز کشف نشده اند.

این پیچیدگی زمانی ظاهر می شود که به نحوه طراحی این موارد توجه کنید. به طور معمول آنها در یک تکه هستند، اما چین‌خوردگی‌ها و پیچش‌های پیچیده‌ای را نشان می‌دهند که در طول فعالیت اعمال می‌شوند. این به نرم افزارهای پیچیده و تخیل بزرگ نیاز دارد. پیچیدگی آن به حدی است که چاپ 4 بعدی به عنوان “مواد قابل برنامه ریزی” نیز نامیده می شود.

پژوهش جدید مفهوم چاپ 4 بعدی را به مقیاس نانو می برد.

محققان از فرآیند پرینت سه بعدی دو فوتونی استفاده کردند تا عمل را کاهش دهند، زیرا قادر به چاپ سه بعدی اجسام فوق العاده کوچک است. این کار قبلا انجام شده بود، اما تقریباً در همه موارد، قطعات به دست آمده ثابت بودند و از مواد سفت و سخت ساخته شده بودند.

روشی که برای دستیابی به چاپ 4 بعدی در مقیاس نانو استفاده می شود [Source: Wiley]

آخرین مقاله نحوه استفاده محققان از شیمی کووالانسی پویا را توضیح می‌دهد که در مقیاس‌های بزرگ‌تر شکستگی و تشکیل پیوند مکرر و برگشت‌پذیر را در سطح مولکولی ممکن می‌سازد.

استفاده از “پیوندهای زنده” تغییرات قابل توجهی را در مواد حاصل ایجاد کرد. توضیح می دهند:

به طور خاص، پلیمریزاسیون استایرن با واسطه نیتروکسید زنده نه تنها منجر به افزایش چشمگیر حجم (8 برابر) ریزساختار چاپ شده سه بعدی می شود، بلکه باعث افزایش مدول یانگ با دو مرتبه بزرگی (از 14 مگاپاسکال به 2.7 گیگا پاسکال می شود). ، با حفظ شکل از جمله جزئیات ساختاری ظریف. بنابراین، این رویکرد با ایجاد امکان ایجاد ریزساختارهایی با اندازه و خواص مکانیکی قابل تنظیم پویا، بعد جدیدی را معرفی می‌کند.

این چطوری کار میکنه؟

ما یک مسیر جدید برای تولید چنین ریزساختارهای سازگار کووالانسی (CAM) را گزارش می‌کنیم که تنظیم دقیق خواص مکانیکی آنها را با اصلاح پس از چاپ پس از ساخت ساختار ارائه می‌دهد. برای رسیدن به این هدف، 2PLP را ترکیب می کنیم [two photon printing] ارائه بالاترین درجه دقت ساخت سه بعدی با یک سیستم جوهر ساده که پیوندهای دینامیکی کووالانسی را با ادغام توابع آلکوکسیامین در ریزساختارهای سه بعدی چاپ شده ارائه می دهد.

معنی همه اینها این است که آنها مجموعه ای از مواد جدید را توسعه داده اند که می توانند در برنامه های کاربردی نانوچاپ سه بعدی دو فوتونی استفاده شوند. این مواد طیف وسیعی از خواص را نشان می دهند و بنابراین می توانند برای چاپ 4 بعدی در مقیاس نانو استفاده شوند.

این یکی از آن پیشرفت‌هایی است که نوید ارائه تعداد بی‌شمار برنامه‌های جدید را می‌دهد، اما بسیار جدید است که باید توسط کسانی که با مشکلات مقیاس نانو مواجه هستند اختراع شوند. می توان دریچه های میکروسکوپی، دروازه ها، سوئیچ ها، علاوه بر حیوانات و گیاهان عملیاتی را در تصویر بالا تصور کرد.

از طریق 3Print (آلمانی) و وایلی (نکات کلاه به بنیامین)



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی