ماده پرینت سه بعدی ایروژل سیلیکا

امروزه مواد پرینت سه بعدی متنوعی تولید و به بازار عرضه می شوند. اخیراً تیمی از محققان موفق به پرینت سه بعدی یکی از بهترین مواد عایق موجود در بازار به نام ماده ایروژل سیلیکا شده اند. این ماده که به شکننده بودن معروف است، غالباً با الیاف تقویت شده و برای کاربردهایی در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. قطعات کوچک تمایل به شکستن دارند، به همین دلیل با توجه به احتمال بالای خرابی به ندرت از ماده ایروژل سیلیکا در صنعت چاپ سه بعدی استفاده می شد. تیمی از محققان در سوئیس با استفاده از یک پرینتر سه بعدی موفق به تولید ریزساختارهای پایدار از جنس ایروژل سیلیکا شده اند.

پرینت سه بعدی قطعات کوچک با استفاده از ماده ایروژل سیلیکا

ایروژل سیلیکا ماده ای سبک و متخلخل است که عایق حرارتی بسیار بالایی را ارائه می دهد. اعتقاد بر این است که امروزه ایروژل سیلیکا بهترین عایق موجود در بازار است. این ماده از یک ساختار سیلیکای آمورف بسیار سبک با بیش از ۹۵٪ هوا در منافذش تشکیل شده است که سبکی بی سابقه ای فراهم می کند. گرچه این خصوصیات ماده ایروژل سیلیکا را برای بسیاری از کاربردها مناسب ساخته است اما این نکته را باید در نظر گرفت که این ماده بسیار شکننده است و پردازش یا حتی پرینت سه بعدی آن بسیار دشوار می باشد. با این وجود تیمی از محققان در سوئیس ساختارهای پرینت سه بعدی شده ای از ایروژل سیلیکا به نازکی ۰٫۱ میلی متر چاپ کرده اند.

هنوز اطلاعاتی در مورد فرایند چاپ سه بعدی مورد استفاده توسط این تیم منتشر نشده است، اما محققان گفته اند که از یک جوهر سیلیکا استفاده کرده اند که ماده ایروژل با استفاده از آن تولید می شود. بنابراین می توان فرایندی را تصور کرد که مشابه فرایند پرینت سه بعدی زیستی مبتنی بر اکستروژن است که در آن جوهر زیستی به صورت لایه به لایه تزریق می شود با این تفاوت که در این روش به جای سلول، جوهر سیلیکا تزریق می گردد. این روش در صورت ثبت اختراع، امکان تنظیم دقیق جریان و انجماد جوهر را فراهم می سازد و از این طریق امکان چاپ سه بعدی ساختارهای خود پشتیبان و غشاهای بسیار نازک فراهم می شود. محققان سوئیسی برای آزمایش این روش پرینت سه بعدی، یک گل نیلوفر آبی را تولید کرده اند. این قطعه دارای خواص آبگریز می باشد و چگالی پایین آن امکان شناور ماندن قطعه روی سطح آب را فراهم می سازد.

پرینت سه بعدی قطعات کوچک با استفاده از ماده ایروژل سیلیکا
پرینت سه بعدی قطعات کوچک با استفاده از ماده ایروژل سیلیکا

کاربردهای ماده پرینت سه بعدی ایروژل سیلیکا

محققان سوئیسی بر این باورند که قطعات پرینت سه بعدی شده با استفاده از ماده ایروژل سیلیکا، خواص مکانیکی بهتری را ارائه می دهند که عملیات پردازش را نیز امکان پذیر می سازد. این امر امکانات کاملاً جدیدی را برای عملیات پس پردازش قالب های پرینت سه بعدی شده فراهم می کند. این دستاورد می تواند مزایای زیادی به ویژه از نظر عایق بندی برای محققان داشته باشد.

کاربردهای ماده پرینت سه بعدی ایروژل سیلیکا
کاربردهای ماده پرینت سه بعدی ایروژل سیلیکا

ریزساختارهای پرینت سه بعدی شده می توانند حتی میان کوچکترین قطعات الکترونیکی عایق حرارتی ایجاد کنند. پرینت سه بعدی ماده ایروژل سیلیکا در صنایع پیشرفته از جمله میکروالکترونیک، رباتیک، بیوتکنولوژی و تولید حسگرها مورد توجه قرار خواهد گرفت. محققان توضیح داده اند که از این ماده می توان برای محافظت از منابع حرارتی داخل ایمپلنت های پزشکی که دمای سطح برای محافظت از بافت بدن نباید از ۳۷ درجه بیشتر شود استفاده کرد.

منبع: https://www.3dnatives.com/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

4.8/5 - (40 امتیاز)
پرینت سه بعدی ایروژل سیلیکا

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.