3D εκτυπωτής εκτυπώνει χρησιμοποιώντας συνδυασμό υλικών

«Είναι η πρώτη φορά που χρησιμοποιείται αυτός ο τύπος διαδικασίας και ξεκλειδώνει νέες δυνατότητες», δήλωσε ο Bujingda Zheng, διδακτορικός φοιτητής μηχανολογίας στο Πανεπιστήμιο του Μιζούρι και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Αυτή η νέα μέθοδος ανοίγει το δρόμο για την κατασκευή μιας νέας γενιάς συσκευών και αισθητήρων, όπως πλακέτες κυκλωμάτων και ακόμη και υφάσματα ενσωματωμένα με ηλεκτρονικά συστήματα.

Συνήθως, η κατασκευή πολύπλοκων συσκευών, όπως οι πλακέτες κυκλωμάτων, είναι μια χρονοβόρα διαδικασία. Συχνά περιλαμβάνει πολλά βήματα και διαφορετικά μηχανήματα και ακολουθείται από ένα σημαντικό κόστος. Αυτό μπορεί να περιορίσει την καινοτομία και να επιβραδύνει την ανάπτυξη νέων προϊόντων.

Ο νέος εκτυπωτής 3D βασίζεται σε μια καινοτόμο τεχνική που ονομάζεται Freeform Multi-material Assembly Process. Η διαδικασία είναι εμπνευσμένη από την ίδια τη φύση, ενώ και φιλική προς το περιβάλλον. Ο τρόπος λειτουργίας του προσομοιάζει στις κινήσεις ενός ηλεκτρικού χελιού, το οποίο έχει οστά και μύες που του επιτρέπουν να κινείται και εξειδικευμένα κύτταρα που παράγουν ηλεκτρισμό.

Ο εκτυπωτής διαθέτει τρία ακροφύσια: το ένα κατασκευάζει τη δομή βάσης χρησιμοποιώντας ένα κανονικό νήμα εκτύπωσης 3D (όπως πολυανθρακικό). Στη συνέχεια, ένα ακροφύσιο λέιζερ χρησιμοποιείται για να χαράξει ορισμένα σχήματα και να μετατρέψει μέρη σε ένα ειδικό αγώγιμο υλικό που ονομάζεται γραφένιο. Το τελικό ακροφύσιο έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που διασφαλίζουν ότι το τελικό προϊόν λειτουργεί πλήρως.

Το νέο μηχάνημα έχει διάφορες ενδιαφέρουσες εφαρμογές. Ενδεικτικά, μπορεί να εκτυπώσει αισθητήρες απευθείας σε βράχους και κοχύλια. Αυτό μπορεί να διευκολύνει τη διεξαγωγή περιβαλλοντικών μελετών, όπως η παρακολούθηση της υγείας των ωκεανών και η μέτρηση της ροής του νερού.

Για τους καθημερινούς χρήστες, αυτό θα μπορούσε να μεταφραστεί σε συσκευές παρακολούθησης υγείας που ενσωματώνονται στα ρούχα, καταγράφοντας τα πάντα, από την αρτηριακή πίεση μέχρι τον καρδιακό ρυθμό. Αυτό μπορεί να εξαλείψει την ανάγκη για ογκώδεις συσκευές.

Οι προγραμματιστές τονίζουν ότι αυτή η τεχνολογία αλλάζει το παιχνίδι για την ανάπτυξη προϊόντων. Οι εταιρείες μπορούν πλέον να κατασκευάζουν πρωτότυπα επιτόπου, μειώνοντας δραστικά τον χρόνο δημιουργίας τους και επιταχύνοντας την όλη διαδικασία.

"Αυτό ανοίγει τη δυνατότητα για εντελώς νέες αγορές", δήλωσε ο Jian Lin, αναπληρωτής καθηγητής μηχανολογίας και αεροδιαστημικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Μιζούρι. «Θα έχει ευρείες επιπτώσεις σε φορητούς αισθητήρες, προσαρμόσιμα ρομπότ, ιατρικές συσκευές και πολλά άλλα», κατέληξε ο ίδιος.