دانه‌های برفی به مقاومت سازه‌های فلزی! | ابداع روشی جدید برای ساخت قطعات حساس

به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از نیواطلس، فناوری پرینت سه بعدی، نه تنها برای ساخت چیزهایی به بزرگی خانه، بلکه برای ساخت چیزهایی به کوچکی دانه برف هم به کار گرفته می‌شود. اخیرا یک ماده جدید تولید شه که باعث می‌شود چیزهای ساخته شده با پرینتر سه بعدی، نه تنها سریعتر پرینت شوند، بلکه مقاومت و دوام بالاتری هم داشته باشند. 

این ماده کامپوزیتی ابداع دانشمندان دانشگاه استنفورد است و عمدتا برای استفاده در ساختارهای شبکه‌ای در مقیاس نانو برای محافظت از قطعات بسیار کوچک مانند قطعات الکترونیکی کاربرد دارد. این ماده، نوعی رزین پلیمری است که با مقدار زیادی از اتم‌های فلزی مشهور به نانو خوشه‌های فلزی ترکیب شده است. 

در فرآیند لیتوگرافی دو فوتونی، لیزر به مخلوط رزین مایع تابانده می‌شود و هر جا که مرکز آن پرتو به یکی از نانوخوشه‌ها برخورد کند، یک واکنش شیمیایی رخ می‌دهد و در نتیجه رزین در آن ناحیه خاص سخت‌تر می‌شود. با حرکت دقیق پرتو لیزر و با استفاده از رزین، امکان ساخت اجسام بسیار کوچک وجود دارد. 

هنگامی که شبکه‌های پرینت‌شده حاصل از این فرآیند آزمایش شدند، معلوم شد که نسبت به موارد قبلی، مستحکم‌تر و ضربه‌پذیرتر و منعطف‌ترند. همچنین هنگامی که شبکه‌ها چاپ می‌شدند، نانوخوشه‌های فلزی باعث شدند واکنش شیمیایی بسیار سریع‌تر از سایر موادی که از انواع مختلف مولکول‌های حساس به نور استفاده می‌کردند، رخ دهد. این اثر حتی زمانی که از پلیمرهای مختلف در کامپوزیت استفاده می‌شد، مشاهده شد. در یک مورد، زمانی که از پلیمری مبتنی بر پروتئین استفاده می‌شد، اقلام ۱۰۰ برابر سریع‌تر از آنچه قبلا با چنین پلیمرهایی ممکن بود، چاپ شدند.

در حال حاضر به طراحی انواع مختلف ساختارهای سه‌بعدی برای کابری‌های مکانیکی توجه زیادی می‌شود. کار دانشمندان استنفورد این بود که با این روش پرینت سه‌بعدی اجسام، توانستند ترکیبی درست کنند که در برابر فشارها مقاوم است و قابلیت محافظت از اشیای کوچک حساس به ضربه را دارد. 

این پژوهش اخیرا در مجله «Science» منتشر شده است.