محققان دانشگاه سیتی هنگ کنگ برای اولین بار در جهان فناوری چاپ 4 بعدی را برای تولید ساختارهای سرامیکی توسعه دادند.

به گزارش روز سه شنبه گروه اخبار علمی ایرنا از پایگاه خبری ساینس دیلی، سرامیک نقطه ذوب بالایی دارد و به همین علت استفاده از روش های متداول برای چاپ ساختارهای سرامیکی امری دشوار است. پیش سازهای موجود برای چاپ سه بعدی ساختارهای سرامیکی که معمولا به سختی تغییرشکل می دهند، چاپ این نوع ساختارها را دشوارتر نیز می کند.

محققان برای حل این مشکل نوعی جوهر سرامیکی جدید ساختند که متشکل از چندنوع پلیمر و نانوذرات سرامیک است. پیش سازهای چاپ شده با استفاده از این ماده انعطاف پذیر بوده و قابلیت کشیدگی تا سه برابر طول خود را دارند. این پیش سازها امکان تولید ساختارهای پیچیده را با استفاده از دمای متعارف فراهم می کنند. علاوه بر این محققان با استفاده از این پیش سازها دو راهکار جدید را برای چاپ 4 بعدی ساختارهای سرامیکی توسعه دادند.

چاپ 4 بعدی همان چاپ 3 بعدی متداول است که مولفه زمان نیز به عنوان بعد چهارم به آن اضافه شده است. در این شیوه چاپ، ساختارهای تولید شده قادرند در طول زمان و در اثر یک عامل محرک خارجی مانند نیروی مکانیکی، دما یا میدان مغناطیسی تغییر شکل داده و یا سرهم شوند.

در این تحقیقات از انرژی الاستیک ذخیره شده در پیش سازهای کشیده شده، به منظور تغییر شکل استفاده می شود. این پیش سازها پس از رها شدن تغییر شکل می دهند و با دریافت گرمای کافی به سرامیک تبدیل می شوند.

سرامیک به دست آمده از این فرآیند حجیم بوده و نسبت تراکم به چگالی بالایی دارد. همچنین در مقایسه با سایر انواع سرامیک چاپ شده، ابعاد بزرگتر و استحکام بیشتری دارد.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Science Advances منتشر شده است.


منبع: ایرنا