Консалтинговая группа «Текарт» — центр компетенции «Аддитивные технологии». Подробнее...

Научные разработки

Новый тип 3D-печати использует звуковые волны для создания объектов

Исследователи Университета Конкордия описали новую технологию под названием прямая звуковая печать (DSP, direct sound printing), которая использует звуковые волны для создания новых объектов.

Группа ученых из канадского университета Конкордия в своей статье Nature Communications опубликовала статью о новой технологии прямой звуковой печати (DSP).

В ней объясняется, как сфокусированные ультразвуковые волны могут быть использованы для создания сонохимических реакций в микроскопических областях кавитации. Экстремумы температуры и давления, длящиеся триллионные доли секунды, могут создавать заранее спроектированные сложные геометрии, которые невозможно создать с помощью существующих методов.

В текущей версии этой технологии для отправки сфокусированных импульсов ультразвука через стенки камеры в жидкую полидиметилсилоксановую (PDMS) смолу используется трансдьюсер. При этом создаются ультразвуковые поля, которые заставляют быстро колеблющиеся микроскопические пузырьки временно формироваться в определенных точках смолы.

Когда эти пузырьки колеблются, температура внутри них повышается примерно до 15 000 градусов Кельвина, а давление внутри них поднимается до более чем 1 000 бар. Хотя это резкое повышение температуры и давления длится всего лишь пикосекунды (триллионные доли секунды), оно вызывает застывание смолы именно в том месте, где находится пузырек.

Таким образом, постепенно перемещая датчик по заданной траектории, можно создать сложный трехмерный объект - по одному крошечному пикселю за раз. Наряду со способностью создавать очень маленькие, детализированные объекты, DSP также позволяет неинвазивно печатать структуры внутри других структур, имеющих непрозрачные поверхности.

"Ультразвуковые частоты уже используются в таких деструктивных процедурах, как лазерная абляция тканей и опухолей. Мы хотели использовать их для создания чего-либо", - говорит Мутукумаран Пакирисами, профессор и председатель исследовательской кафедры университета на факультете механической, промышленной и аэрокосмической инженерии в Школе инженерии и компьютерных наук имени Джины Коди. Он является автором-корреспондентом статьи.

Мохсен Хабиби, научный сотрудник лаборатории оптико-биомикросистем университета Конкордия, является ведущим автором статьи. Его коллега по лаборатории и аспирант Шервин Форофи и бывший студент магистратуры Вахид Карамзаде являются соавторами.

Как объясняют исследователи, DSP основывается на химических реакциях, возникающих в результате колебаний давления внутри крошечных пузырьков, взвешенных в жидком полимерном растворе.

"Мы обнаружили, что если использовать определенный тип ультразвука с определенной частотой и мощностью, то можно создать очень локальные, очень сфокусированные химически реактивные области, - говорит Хабиби. - По сути, пузырьки можно использовать в качестве реакторов для запуска химических реакций по превращению жидкой смолы в твердые или полутвердые вещества".

"Мы доказали, что можем печатать различными материалами, включая полимеры и керамику, - говорит Пакирисами. - Мы собираемся попробовать полимерно-металлические композиты, а в конечном итоге мы хотим перейти к печати металла с помощью этого метода".

Наши новости в telegram канале: t.me/news_3DPulse
Комментариев пока нет

добавить сообщение

?

Хотите
быть в курсе

события 3D-печати

У ВАШЕЙ КОМПАНИИ ЕСТЬ ЗАДАЧИ В СФЕРЕ 3D-ТЕХНОЛОГИЙ? МЫ ГОТОВЫ ПОМОЧЬ В ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

Агентство 3Dpulse.ru и консалтинговая группа «Текарт» предлагают сотрудничество в самых разных областях: от поиска потенциальных партнеров до рекомендаций по стратегическому планированию.
Отправьте заявку и получите консультацию на электронную почту.

У ВАШЕЙ КОМПАНИИ ЕСТЬ ЗАДАЧИ В СФЕРЕ 3D-ТЕХНОЛОГИЙ?
МЫ ГОТОВЫ ПОМОЧЬ В ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

Агентство 3Dpulse.ru и консалтинговая группа «Текарт» предлагают сотрудничество в самых разных областях: от поиска потенциальных партнеров до рекомендаций по стратегическому планированию.

Отправьте заявку и получите консультацию на электронную почту.