پرینتر سه بعدی معمولاً شامل رسوب لایه های پلاستیک مذاب، فلز پودری ذوب شده با لیزر یا استفاده از نور UV برای سفت شدن رزین ژلاتینی می شود. با این حال، یک تکنیک جدید با استفاده از امواج صوتی رویکرد دیگری را در پیش گرفته است. این فن آوری که توسط تیمی از دانشمندان در دانشگاه کنکوردیا کانادا توسعه یافته است، بعنوان چاپ صدای مستقیم( DSP) شناخته می شود.
در نسخه فعلی این تکنیک، از یک مبدل برای ارسال پالس های متمرکز فراصوت از طرفین یک محفظه، به رزین پلی دی متیل سیلوکسان مایع( PDMS) موجود در داخل پرینتر استفاده می شود. انجام این کار باعث تولید میدان های اولتراسونیک شده که باعث می شود حباب های میکروسکوپی با نوسان سریع به طور موقت در نقاط خاصی از رزین تشکیل شوند.
همانطور که حباب ها نوسان پیدا می کنند، دمای داخل آنها به حدود ۱۵ هزار درجه کلوین( ۱۴۷۲۷ درجه فارنهایت) افزایش می یابد و فشار درون آنها به بیش از ۱۰۰۰ بار( ۱۴۵۰۴ psi) می رسد. هرچند این افزایش ناگهانی دما و فشار تنها برای پیک ثانیه( تریلیونم ثانیه) طول میکشد ، ولی باعث می شود رزین در محل دقیق حباب جامد شود.
بدین ترتیب، با حرکت تدریجی مبدل در امتداد یک مسیر از پیش تعیین شده ، میتوان یک شی سه بعدی پیچیده ساخت. DSP علاوه بر توانایی خود در تولید موارد بسیار کوچک و با جزئیات، امکان چاپ غیرتهاجمی سازه ها را در داخل ساختار های دیگر که سطوح مات دارند نیز می دهد.
به عنوان مثال، با استفاده از این تکنیک، مکانیک هواپیما میتواند بدون باز کردن بدنه هواپیما، قطعات داخلی را با چاپ سه بعدی تعمیر کند. حتی این امکان وجود دارد که ایمپلنت ها را بتوان به صورت سه بعدی در بدن بیمار بدون نیاز به جراحی چاپ کرد.
علاوه بر رزین PDMS، دانشمندان همچنین با موفقیت از DSP برای چاپ اجسام ساخته شده از مواد سرامیکی استفاده کرده اند. آنها اکنون قصد دارند روی کامپوزیت های پلیمری- فلز و به دنبال آن فلز خالص آزمایش کنند.
پروفسور Muthukumaran Packirisamy که همراه با دکتر محسن حبیبی و دانشجوی دکتری شروین فروغی این مطالعه را رهبری کردند، خاطرنشان کرد:فرکانس های فراصوت در حال حاضر در روش های مخرب مانند برداشتن بافت ها و تومور ها با لیزر استفاده می شوند. ما می خواستیم از آن ها برای ایجاد یک چیز استفاده کنیم."
مقاله ای در خصوص این تحقیق اخیراً در مجله Nature منتشر شده است.
- 16
- 1
