3D-Technologien

Flexible Materialien für den 3D-Druck jetzt mit einem tröpfchenbasierten System möglich

Flexible Materialien für den 3D-Druck jetzt mit einem tröpfchenbasierten System möglich


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Ingenieure erweitern das 3D-Druckspiel, indem sie die Grenzen auf neue Weise erweitern. Jetzt hat ein Forscherteam der University of California in Davis etwas Neues auf Lager.

Sie haben eine neue Art des 3D-Drucks entwickelt, mit der fein abgestimmte flexible Materialien dank eines tröpfchenbasierten, mehrphasigen Mikrofluidsystems gedruckt werden können.

Der Ansatz funktioniert so gut, dass sie Materialien mit potenziellen Anwendungen in der weichen Robotik, im Tissue Engineering und in der Wearable-Technologie effizient drucken konnten.

SIEHE AUCH: WIE GENAU FUNKTIONIERT 3D-DRUCK?

Sie sind möglicherweise mit dem 3D-Druck vertraut, kennen jedoch möglicherweise nicht die Details. So geht es bei einem herkömmlichen extrusionsbasierten 3D-Drucker: Das zum Drucken verwendete Material wird durch eine Düse geschoben und zusammengefügt, um die Struktur wiederholt zu bilden, bis sich das Endprodukt bildet, was es zu einem effizienten und kostengünstigen Prozess macht.

Wie Sie sich vorstellen können, macht dies Drucksachen aus mehr als einem Material und mit der richtigen Weichheit im wahrsten Sinne des Wortes hart

Ähnlichkeit der mikrofluidischen Vorrichtung von Düse und Glaskapillare

Hier kommt Jiandi Wan, Assistenzprofessor für Chemieingenieurwesen an der UC Davis, ins Spiel.

Als er bemerkte, dass diese Düse den mikrofluidischen Glaskapillargeräten ähnlich war, bei denen mehrere Düsen ineinander angeordnet waren und die zufällig auch in seinem Labor untersucht wurden, dachte er: "Die meisten extrusionsbasierten 3D-Drucker verwenden sehr einfache Düsen, und seitdem hatten wir Wir haben diese Glasmikrofluidik bereits entwickelt und dachten, 'warum nicht auf den 3D-Druck anwenden?' "

Ein mehrphasiges Tropfsystem

Genau das haben Wan, der Doktorand von UC Davis, Hing Jii Mea, und Luis Delgadillo, Universität Rochester, entwickelt, um insbesondere ein Gerät zu entwickeln, das mithilfe eines mehrphasigen Tropfsystems Tröpfchen einer Lösung auf Wasserbasis einkapselt, die Polyethylenglykoldiacrylat (PEGDA) enthält. in einem organischen Polymer auf Siliziumbasis namens Polydimethylsiloxan (PDMS).

Der Tropfer erzeugt winzige Tröpfchen des PEGDA, wobei PDMS herumfließt, und die Tröpfchen werden gleichmäßig in das PDMS eingeführt, wobei beide Materialien auf die Struktur fließen, die gedruckt wird.

Der Grad der Flexibilität kann angepasst werden

PEDGA verteilt die Tröpfchen und macht das PDMS weicher, wodurch es flexibler wird. Wan sagte: "Sie können auch andere Chemikalien in die Tröpfchen einkapseln, um die Gesamtmatrix viel weicher oder härter zu machen."

Diese tröpfchenbasierte 3D-Drucktechnik kann auch flexible poröse Objekte erzeugen und die Flexibilität kann leicht durch Ändern der Tröpfchengröße und der Flussrate eingestellt werden. Dies allein bietet Forschern auf der ganzen Welt eine Vielzahl von Optionen, die mit herkömmlichen Methoden einfach zu schwierig sind.

Eine Vielzahl von Optionen

Das Team untersucht mögliche Anwendungen und andere Materialkombinationen, mit denen die 3D-Druckprodukte optimiert werden können.

Wan sagt: "Ich denke, dies wird ein neues Forschungsgebiet eröffnen, da die Anwendung der etablierten Mikrofluidik-Technologie auf den 3D-Druck eine neue Richtung darstellt."

Die Arbeit wurde in der veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.


Schau das Video: Kunststoffe aus dem 3D-Drucker STÄRKER als Metalle? Das ist schon heute möglich! FDM 3D-Druck (Juli 2022).


Bemerkungen:

  1. Nezilkree

    I congratulate, what an excellent answer.

  2. Chaunce

    Tolles Beispiel für lohnendes Material. Glücklicherweise ist der Autor nur ein Genie.

  3. Voodooran

    Ich denke, dass Sie sich irren. Ich kann die Position verteidigen. Schreib mir per PN, wir kommunizieren.

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    Ihre Meinung wird nützlich sein

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    Ich danke für die Informationen, jetzt werde ich es wissen.

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    Es stimmt zu, ziemlich nützliche Nachricht

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    Meiner Meinung nach ist es offensichtlich. Ich werde nicht anfangen, dieses Thema zu sprechen.



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