تحول فناوری سه‌بعدی با مایکروویوها و نانولوله‌ها

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از گیزمگ، پرینترهای سه‌بعدی وظیفه تولید و نمونه‌سازی اشیاء را بر عهده دارند اما در عین حال، محصولات آنها استحکام لازم را ندارند. عدم استحکام بالای اشیاء سه‌بعدی ساخته شده به این دلیل است که این موارد برخلاف یک مخزن جامد، از لایه‌های اختصاصی مواد تولید می‌شوند.

به لطف تحقیقات صورت گرفته توسط محققان دانشگاه A&M تگزاس، موارد پرینت سه‌بعدی که در حال حاضر تولید می‌شوند حدود 275 برابر قوی‌تر از حدامکان هستند. دو نفر از دانشجویان مقطع دکترای این دانشگاه، فناوری جدیدی برای پرینترهای سه‌بعدی ابداع کرده‌اند که شامل قرار گرفتن لایه‌‌ای از نانولوله‌های کربنی روی قسمت خارجی رشته‌های پلاستیکی است که در فناوری پرینت سه‌بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این رشته سپس با قرار گرفتن لایه‌های متوالی پلاستیکی که با حرارت دادن و پلاستیک‌سازی سفت‌ شده است، در پرینترهای معمولی و برای خلق یک شیء به شکل عادی به کار می‌رود.

با تکمیل فرآیند پرینت گرفتن، این شیء در منبع مایکروویو در حالت جامد قرار می‌گیرد. حرارتی که در اینجا تولید می‌شود در نانولوله‌های کربنی متمرکز و باعث می‌شود تنها پلاستیک موجود در این نقاط ذوب و با پلاستیک اطراف ترکیب شود. در این روش، این پلاستیک به طور انتخابی در مرزهای بین لایه‌ها به هم جوش می‌خورد.

ایده اصلی این است که یک قطعه سه‌بعدی را به دلیل پلاستیکی بودن و ذوب شدن بر اثر حرارت نمی‌توان برای جوش دادن به هم، به سادگی داخل فر گذاشت. از این رو، باید از کانسپت‌هایی که به طور سنتی برای جوش دادن قسمت‌های مختلف به یکدیگر استفاده کرد؛ به گونه‌ای که در آن به منظور اتصال قطعات به هم یک مشعل یا دستگاه جوش TIG به کار می‌رود. در واقع، تمام قطعات را ذوب نمی‌کنیم بلکه حرارت را در جایی که به آن نیاز داریم استفاده می‌کنیم.

این فناوری مجوز لازم را برای استفاده در استارتاپ محلی Essentium Materials کسب کرده است که برنامه‌ریزی‌ها برای تجاری‌سازی آن در حال انجام است. امید است که از این سیستم مایکروویو بتوان به طور مستقیم در پرینترها استفاده کرد. در این صورت، تهیه پرینت و جوش دادن الکترومغناطیسی در چنین دستگاهی، می‌تواند این فناوری را یک گام فراتر ببرد.

مترجم: ندا اظهری