| تاریخ ارسال: 1399/4/9 |
روشی نوین برای ساخت ساختار متخلخل سه بعدی
مواد با تخلخل کنترل شده کاربردهای متنوعی در جداسازی، کاتالیز، ذخیره ی انرژی، حسگرها و محرک ها، مهندسی بافت و انتقال دارو پیدا کرده اند. روشهای مختلفی برای ساخت مواد متخلخل مشخص، با اندازه ی تخلخل از نانومتر تا میلیمتر توسعه یافته است. به عنوان مثال، معرفی قالب های فداشونده میتواند تخلخل را به مواد محصور شده پس از حذف مواد جداسازی شده، منتقل کند. از طرف دیگر، روشهای شامل جداسازی فاز، قالبگیری مستقیم و واکنش شیمیایی ساخت ساختارهای متخلخل سلسله مراتبی را نشان داده است. این روشها ذاتاً به چندین مرحله احتیاج دارند و در پیچیدگی قابل دستیابی ساختارهای ساخته شده محدود هستند.
یشرفتهای اخیر در ساخت دیجیتال که توسط چاپ سه بعدی نشان داده شده است، امکان ساخت ساختارهای متخلخل سه بعدی متشکل از مواد پلیمری با تخلخل را فراهم کرده است، اما در عین حال توسط مواد کاربردی در فرآیند محدود شده است. به عنوان مثال، چاپ سه بعدی ریخته گری حلال (SC۳DP) - چاپ مستقیم سه بعدی جوهرهای پلیمری با تبخیر درجای حلال ها - امکان ساخت ساختارهای متخلخل سه بعدی با نیازهای دقیق از ویژگیهای رئولوژیکی جوهر چاپ را فراهم کرده است (به عنوان مثال ویسکوزیته بالا و فشار بخار بالا).
پژوهشگران دانشگاه فناوری و طراحی سنگاپور (SUTD) آزمایشگاهFluidics Soft ، روش نوین چاپ سه بعدی را برای ساختن مدل های متخلخل سه بعدی در یک مرحله ایجاد کرده اند که چاپ سه بعدی رسوبی غوطه وری (ip۳DP) نامیده می شود. در این روش تازه توسعه یافته، جوهرهای حاوی پلیمرها به طور مستقیم در حمام غیر حلال چاپ می شوند و جوهر چاپ شده به سرعت از طریق رسوبی غوطه وری، سفت میشود. سفت شدن خود به خود از طریق ته نشینی غوطه وری، تخلخل هایی در مقیاس میکرو تا نانو تولید میکند. تخلخل اشیاء پرینت سه بعدی شده به راحتی توسط غلظت پلیمرها و افزودنیها و انواع حلالها کنترل میشود. انتخاب گستردهای از حلالها، امکان استفاده از طیف وسیعی از ترموپلاستیک را برای چاپ فراهم میکند. برای برجسته کردن این قابلیت، ساخت مدلهای در مقیاس سانتی متر در ۱۳ پلیمر حل شده در ۶ حلال نشان داده شده است.
دکتر راهول کاریاپا ، نویسنده اصلی مقاله گفت: "این پژوهش نخستین نمایش از رسوبی غوطهوری سه بعدی کنترل شده بر پایه رسوب دیجیتالی مواد است."
پژوهشگر اصلی، استادیار میچینائو هاشیموتو اظهار داشت: "انتخاب گسترده ای از مواد قابل چاپ و توانایی در مناسب سازی مورفولوژیها و خواص آنها باعث میشود که ip۳DP یک رویکرد جدید برای چاپ سه بعدی برای ساختن ساختارهای کاربردی باشد."
گرداورندگان: دکتر آدرینه ملک خاچاطوریان- مهندس ریحانه گودرزی
منبع: https://phys.org/news/۲۰۱۹-۰۷-unique-method-fabricating-d-porous.html