محققان دانشگاه گرنوبل فرانسه روش جدیدی برای پرینت سه بعدی ریزساختارهایی با قابلیت تغییر شکل در اثر یک میدان مغناطیسی خارجی توسعه داده اند. در حقیقت این دانشمندان با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی پلیمریزاسیون دو فوتونی (۲PP)، انبرک های پیچیده ای را ایجاد کرده اند که فقط با استفاده از یک میدان مغناطیسی عمل می کنند. محققان بر این باورند که این مطالعه می تواند میکرو عملگرها یا هیدروژل های مغناطیسی را برای کاربردهای دارویی بهبود ببخشد. تیم مستقر در دانشگاه گرنوبل با ساخت یک نسخه کپی از Millennium Falcon (یک فضاپیمای خیالی در فیلم جنگ ستارگان) در مقیاس نانو به طول ۱۰۰ میکرومتر، تکنیک ۲PP جدید خود را مورد آزمایش قرار دادند.

 

توسعه یک روش جدید برای پرینت سه بعدی ریزساختارهای مغناطیسی

پلیمریزاسیون دو فوتونی یک تکنولوژی پرینت سه بعدی می باشد که توسط بسیاری از دانشمندان و شرکت ها برای ایجاد ساختارهای میکرو و در مقیاس نانو مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم های مورد استفاده این تیم از فناوری ۲PPبرای ایجاد ساختارها از مواد قابل فتواکتیو استفاده می کنند. به طور دقیق تر، دو فوتون می توانند در نقطه کانونی لیزر پالس به طور همزمان توسط مونومر فعال شده با نور در حجم بسیار کوچک به نام “وکسل” جذب شوند. وقتی این اتفاق رخ می دهد، یک واکنش شیمیایی انجام شده و مونومر مایع به یک پلیمر جامد در داخل وکسل تبدیل می شود. با ترکیب مناسب المان های نوری و مونومر، قطر وکسل ممکن است به ۰٫۱ میکرومتر برسد، به همین دلیل این فناوری برای پرینت سه بعدی با وضوح بسیار بالا کاملاَ مناسب است. این تکنولوژی نتیجه انجام ۱۵ سال تحقیقات بنیادی در دانشگاه گرنوبل می باشد.

 

در چکیده مقاله پژوهشی مرتبط با این تحقیق اینگونه عنوان شده است: “پرینت سه بعدی در مقیاس میکرومتر برای ساخت اجسام پیچیده مانند اجزای فوتونیک، ریزساختارهای تغییر شکل پذیر یا داربست های میکرو برای سلول های بیولوژیکی، فقط با پلیمریزاسیون دو فوتونی قابل دستیابی است. ادغام مواد مغناطیسی درون این ساختارها، امکان فعال سازی آنها با یک میدان مغناطیسی خارجی از راه دور را فراهم می کند. با این حال ماهیت ماده مغناطیسی، حجم آن و موقعیت دقیق آن در ساختار، کلیدهای کارایی، مهارت و سازگاری با کاربردهای نوری یا بیولوژیکی می باشند. “

این تیم ریزساختار خود را با استفاده از روش Direct Laser Bonding توسعه دادند. در این روش ریز دانه های چند بلوری در یک بستر پلیمری قابل پخت با اشعه ماورا بنفش بطور تصادفی توزیع می شوند. این روش پرینت سه بعدی امکان ایجاد نسل جدیدی از عملگر های میکرو برای استفاده در کاربردهای رباتیکی نرم را فراهم می سازد.

 

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.