انقلاب در تولید اشیاء پویا به کمک پرینترهای چهاربعدی
دانشمندان اخیرا در گزارشی علمی اظهار داشته‌اند که موفق به ساخت پرینتر قدرتمندی شده‌اند که می‌تواند ساختارهای خودسامان یافته‌ای را که می‌توانند پس از قرار گرفتن در معرض گرما و دیگر محرک‌ها تغییر شکل دهند، تولید کنند.
به گزارش گروه رسانه‌های دیگر خبرگزاری آنا، دانشمندان می‌گویند این تکنولوژی منحصربه‌فرد، می‌تواند استفاده از پرینترهای موسوم به چهاربعدی را در صنایع فضایی، پزشکی و دیگر صنایع سرعت بخشد.
اچ. جری کیو، از محققین مجری این پروژه، می‌گوید: «ما در قله ساخت نسل جدیدی از دستگاه‌ها هستیم که می‌توانند کاربست عملی پرینت سه‌بعدی و چهاربعدی را به‌شدت گسترش دهند. نمونه اولیه پرینتر ما، بسیاری از ویژگی‌هایی که فرایندهای استفاده‌شده در پرینترهای سه‌بعدی مرسوم را ساده‌سازی و تسریع می‌کند، در خود ادغام می‌کند. درنتیجه، ما می‌توانیم از مواد متنوعی برای ساخت اجزای جامد و مایع، در یک زمان، استفاده کرده و سیم‌های هدایت‌کننده را به طور مستقیم در ساختارهای تغییر شکل‌دهنده ترکیب کنیم و درنهایت صحنه را برای توسعه محصولاتی چهاربعدی که می‌توانند شکل جهانمان را تغییر دهند آماده کنیم.»
پرینتر چهاربعدی، یک تکنولوژی جدید است که به اجزای پرینت شده سه‌بعدی امکان می‌دهد شکلشان را در طول زمان پس از قرار گرفتن در معرض گرما، نور، رطوبت یا دیگر محرک‌های محیطی تغییر دهند.
بااین‌حال، پرینت چهاربعدی، هنوز چالش‌برانگیز باقی‌مانده است، بخشی به این دلیل که اغلب نیازمند مراحل پس‌پردازش پیچیده و زمان‌بر است تا هر جزء به لحاظ مکانیکی برنامه‌ریزی شود. به‌علاوه، بسیاری از پرینترهای تجاری، تنها می‌توانند ساختارهای چهاربعدی‌ای را پرینت کنند که فقط از یک ماده ساخته‌شده باشد.
اما کیو و همکارانش در موسسه تکنولوژی جورجیا با همکاری دانشمندان دانشگاه تکنولوژی و طراحی سنگاپور، از یک کامپوزیت ساخته‌شده از اکریلیک و اپوکسی به همراه یک پرینتر تجاری و یک منبع گرما برای ساخت اشیاء چهاربعدی استفاده کردند، از جمله یک گل که گلبرگ‌هایش را می‌بندد یا یک ستاره که در یک گنبد حرکت می‌کند.
این اشیاء تا 90 درصد، سریع‌تر از آنچه سابقاً ممکن بود تغییر شکل می‌دادند، زیرا دانشمندان در فرایند پرینت سه‌بعدی مستقیماً از مراحل برنامه‌نویسی مکانیکی خسته‌کننده‌ای استفاده می‌کردند. بر اساس این کار، پژوهشگران به دنبال ساخت یک پرینتر همه‌کاره بودند تا دیگر پرینت‌های چهاربعدی را به چالش کشیده و تکنولوژی فوق را به کاربست عملی نزدیک‌تر کند.
ماشینی که درن هایت توسط آنها ساخته شد، چهار تکنیک پرینت مختلف را با هم ترکیب می‌کند که شامل آیروسول، جوهرافشان، جوهر مستقیم و مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده است.
این دستگاه می‌تواند مواد جامد و الاستیک زیادی را به کار برد ازجمله هیدروژل‌ها، جوهرهای هدایت‌کننده بر پایه نقره، کریستال مایع الاستومر و پلیمرهای حافظه شکلی یا SMPها.
SMPها که متداول‌ترین ماده مورداستفاده در پرینت چهاربعدی هستند، می‌توانند برنامه‌ریزی شوند تا یک شکل را به یاد بیاورند و سپس زمانی که گرم می‌شوند، به آن شکل تبدیل شوند.
با این تکنولوژی جدید، پژوهشگران می‌توانند SMPهایی با کیفیت بالاتر تولید کنند که قابلیت تغییرشکل‌های پیچیده‌تری را نسبت به گذشته داشته باشند و از این طریق، راه را برای کاربست و طراحی‌های عملی چهاربعدی بیشتر، باز کنند.
منبع: ایسنا
انتهای پیام/
