همانطور که می‌دانید فناوری پرینت سه بعدی با قرار دادن لایه‌های پلاستیک اجسام مختلف را می‌سازد. حالا یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه میشیگان رویکرد جدیدی را پیشنهاد کرده‌اند که در آن اشکال سه بعدی از یک حوضچه مایع بیرون کشیده می‌شود. این روش جدید که به لطف نور و رزین محقق شده، حدود ۱۰۰ برابر سریعتر از روش سنتی است!

فناوری پرینت سه بعدی برای بسیاری از کسب و کارهای کوچک کاربردهای زیادی دارد. اما سرعت پایین این فناوری باعث شده در مقیاس‌های بزرگتر کاربرد نداشته باشد. حتما می‌دانید که پرینتر سه بعدی اجسام را با روی هم قرار دادن لایه‌های یک بعدی می‌سازد و این فرایند زمان زیادی می‌برد. اگر بخواهید از این فناروی زمانبر در یک کارگاه واقعی استفاده کنید، باید چندصد دستگاه داشته باشید. مگر اینکه از روش‌های جدیدی استفاده کنید که سرعت پرینتر سه بعدی را صدبرابر می‌کند!

این روش جدید رزین مایع را به کمک دو منبع نور جامد می‌کند تا بتواند مناطقی که رزین در آنها سفت می‌شود (یا مناطقی که رزین مایع می‌ماند) را کنترل کند. در این روش می‌توانید اشکال پیچیده‌تری با رزین بسازید و ضمن اینکه جسم سه بعدی در یک مرحله ایجاد می‌شود؛ نه ترکیب چند سری از مراحل یک بعدی و دو بعدی. محققان دانشگاه میشیگان این روش جدید فناوری پرینت سه بعدی را با ساخت یک ربات اسباب بازی، یک توری و یک حرف M آزمایش کرده‌اند.

این گروه تحقیقاتی معتقد است تولید اجسام سه بعدی در بستر مایع، در واقع پرینت سه بعدی حقیقی است و بیشتر به ماهیت این فناوری نزدیک است. ضمن اینکه بسیاری از محدودیت‌های فناوری پرینت سه بعدی را برطرف کرده است. بلافاصله بعد از تابیدن نور، رزین سخت می‌شود و فرایند پرینت بلافاصله بعد از شروع تمام می‌شود!

در ساختنی بخوانید :
کشف ساختار و نحوه عملکرد پروتئین ماهیچه ای آلفا-اکتینین
یک نمونه جسم پرینت شده با این فناوری جدید
یک نمونه جسم پرینت شده با این فناوری جدید

محققان با ساخت یک محدوده بزرگ که هیچ سفت‌سازی در آن انجام نمی‌شود، رزین ضخیم‌تر می‌تواند قطعات مقاوم‌تری را بسازد. در حالیکه قطعات پرینت شده با فیلامنت در قسمت‌های بین لایه‌ها بسیار ضعیف و شکننده هستند.

فناوری پرینت سه بعدی در حوضچه رزین بیش از این هم آزمایش شده بود اما به اندازه رویکرد فعلی چاپ سه بعدی محدودیت داشت. قبلا برای سریعتر شدن مرحله سفت‌سازی رزین از اکسیژن در کنار نور استفاده می‌شد. اکسیژن در رزین نفوذ می‌کرد و سفت‌سازی را در لبه‌ها متوقف می‌کرد تا بتوان جسم پرینت شده را از داخل حوضچه بیرون کشید. اما این شکاف بسیار نازک بود (به اندازه ضخامت یک چسب نامرئی) و بنابراین پرینت در حوضچه رزین به قطعات کوچک و بسیار حساس – مثل ابزارهای دندانپزشکی – محدود بود.

محققان دانشگاه میشیگان با جایگزین کردن اکسیژن با نور دوم موفق شدند این محدودیت را از بین ببرند و شکاف بزرگتری بین جسم پرینت شده و دریچه ایجاد کنند. در نتیجه سرعت شناوری رزین چندصد برابر شد!

کلید موفقیت این رویکرد جدید در ویژگی‌های شیمیایی رزین نهفته است. در سیستم‌های سنتی فقط یک واکنش رخ می‌دهد؛ فعال‌کننده نوری رزین را در محل تابش نور سفت می‌کند. اما در سیستم‌های جدید یک بازدارنده نوری هم وجود دارد که به طول موج‌های مختلف نور واکنش نشان می‌دهد. به این ترتیب محققان می‌توانند به جای کنترل سفت‌سازی در یک صفحه دو بعدی، دو نوع نور مختلف را طوری الگودهی کنند که در هر جایی نزدیک به دریچه تابش دستگاه سفت بشود و به شکل یک جسم سه بعدی دربیاید.

در ساختنی بخوانید :
یافته علمی جدید: شما می توانید در خواب تصمیم گیری کنید!

منبع