Nový typ 3D tlače využíva zvukové vlny na vytváranie objektov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 1. 6. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
3D tlač zvyčajne zahŕňa ukladanie vrstiev roztaveného plastu, laserové tavenie práškového kovu alebo použitie UV svetla na vytvrdnutie želatínovej živice. Nová technika však využíva iný prístup, a to zvukové vlny.
Technológia, ktorú vyvinul tím vedcov na kanadskej univerzite Concordia, je známa ako priama zvuková tlač (Direct Sound Printing - DSP). V súčasnej verzii tejto techniky sa používa prevodník na vysielanie sústredených ultrazvukových impulzov cez steny komory do tekutej polydimetylsiloxánovej (PDMS) živice, ktorá sa v nej nachádza. Týmto spôsobom sa vytvárajú ultrazvukové polia, ktoré spôsobujú, že sa na určitých miestach živice dočasne vytvárajú rýchlo oscilujúce mikroskopické bubliny.
Ako tieto bubliny oscilujú, teplota v nich stúpa na približne 15 000 stupňov Kelvina (14 727 stupňov Celzia) a tlak v nich sa vyšplhá na viac ako 1 000 barov. Hoci tento náhly nárast teploty a tlaku trvá len pikosekundy (trilióntina sekundy), spôsobí stuhnutie živice presne v mieste bubliny.
Preto je možné postupným posúvaním snímača po vopred určenej dráhe vytvoriť zložitý trojrozmerný objekt pekne po jednom malom pixeli. Popri schopnosti vyrábať veľmi malé, detailné predmety umožňuje technika DSP aj neinvazívnu tlač štruktúr vnútri iných štruktúr, ktoré majú nepriehľadný povrch.
Pomocou tejto techniky by napríklad mechanici lietadiel mohli 3D vytlačiť opravy na vnútorné komponenty bez toho, aby museli otvoriť trup lietadla. Je dokonca možné, že implantáty by sa mohli 3D tlačiť v tele pacienta bez potreby chirurgického zákroku. Okrem živice PDMS vedci úspešne použili DSP aj na tlač objektov z keramického materiálu. Teraz plánujú experimentovať s polymérno-kovovými kompozitmi a následne s čistým kovom.
Článok o výskume bol nedávno uverejnený v magazíne Nature Communications. Technika je demonštrovaná na videu TU.
