پرینتر سه بعدی سریع، ارزان، رنگی و نانویی

توسط شهریور 13, 1398 اخبار فناوری

پژوهشگران موسسه علوم فتونیک اسپانیا با استفاده از مواد حساس به نور نانومیله های طلا اجسام با رنگ‎های مختلف را بوسیله پرینتر سه بعدی تولید کردند.

مردم برای برنامهه های کاربردی مانند تجهیزات پزشکی، مد و حتی غذا از پرینتر سه بعدی استفاده می‎کنند. یکی از اشکالات پرینترهای سه بعدی تولید اشیاء با رنگ‎های خاکستری یا سیاه رنگ است. پژوهشگران با استفاده از مواد نانو روشی را ابداع کردند که بتوان از تمامی رنگ‎های رنگین کمان استفاده نمود.

چاپگرهای لیزری اسپکتروفی انتخابی (SLS) از یک لیزر برای گرم کردن مناطق خاصی از مواد پودری مانند نایلون یا پلی‎آمید استفاده می‎کنند تا پودر ذوب یا گداخته و یک ماده جامد را تشکیل دهد. سپس چاپگر به طور انتخابی از پودر دیگری استفاده کرده و ساختار دلخواه سه بعدی را لایه لایه تشکیل می‎دهد.

برای کاهش انرژی مورد نیاز دانشمندان مواد حساس به نور را به پودرهای پلیمری اضافه می‎کنند. این مواد مانند نانولوله‎های کربنی، کربن سیاه و گرافن نور را بهتر و قویتر از پلیمرها جذب کرده و به گرما تبدیل می‎کنند و از این رو موجب استفاده از لیزهای ارزانتر و با توان کمتر می‎شوند. با این حال با استفاده از این مواد حساس به نور فقط می‎توان اجسام خاکستری یا سیاه رنگ تولید نمود.

پژوهشگران موسسه علوم فتونیک به دنبال مواد حساس به نور رنگی برای کاربرد در روش SLS بودند. این محققان برای حل این مشکل نانومیله‎های طلا که در ناحیه نزدیک فروسرخ جذب داشته و نسبت به نور مرئی شفاف می‎باشند را طراحی کردند. آنها این نانومیله‎ها را با سلیکا پوشش داده و با پودرهای پلیمری جهت چاپ اجسام سه بعدی مخلوط کردند.

آنها دریافتند که نانومیله‎های طلا نسبت به کربن سیاه مقدار بیشتری از نور لیزر را به گرما تبدیل می‎کنند. این مواد جدید حساس به نور اجسام سه بعدی سفیدتر و هنگامی که یک رنگدانه اضافه گردد اجسام با رنگ براق تری را تولید می‎کنند. مهمتر از این مطالب تولید این مواد برای مقیاس بزرگ مقرون به صرفه است. این پژوهشگران چندین پتنت را با این اختراع خود چاپ کردند.

 

منبع : nanowerk