Az új nyomtatási technológia ultrahanghullámokat használ az összetett és pontos tárgyak létrehozásához.
A jelenleg használatos 3D nyomtatási módszerek többsége a polimerek pontos manipulációjának eléréséhez fotó (fény) vagy hő (hő) által aktivált reakciókra támaszkodik. Egy harmadik lehetőséget kínálhat a közvetlen hangnyomtatásnak (DSP) nevezett új platformtechnológia kifejlesztése, amely hanghullámokat használ az új tárgyak előállításához.
A DSP a folyékony polimeroldatban felfüggesztett apró buborékokban lévő nyomás ingadozása által létrehozott kémiai reakciókra támaszkodik.
Az ultrahanghullámok által a mikrobuborékok belsejében keltett rezgés által kiváltott reakciók intenzívek, bár csak pikoszekundumokig tartanak. Az üreg belsejében a hőmérséklet körülbelül 15 000 Kelvinre emelkedik, a nyomás pedig meghaladja az 1 000 bar-t (a Föld felszínén a tengerszinten a nyomás körülbelül egy bar). A reakcióidő olyan rövid, hogy a környező anyagot nem érinti.
A kutatók az additív gyártásban használt polimerrel, a polidimetil-sziloxánnal (PDMS) kísérleteztek. Egy jelátalakítót használtak ultrahangos mező létrehozására, amely áthalad az építőanyag héján, és megszilárdítja a célzott folyékony gyantát, lerakva azt egy platformra vagy más, korábban megszilárdult tárgyra. A transzducer egy előre meghatározott útvonalon mozog, és végül pixelről pixelre létrehozza a kívánt terméket. A mikroszerkezeti paraméterek az ultrahanghullám frekvencia időtartamának és a felhasznált anyag viszkozitásának beállításával állíthatók be.
A szerzők úgy vélik, hogy a DSP sokoldalúsága előnyös lesz a nagy specifikációjú és kényes eszközökre támaszkodó iparágak számára. A polimer PDMS-t például széles körben használják a mikrofluidikai iparban, ahol a gyártóknak ellenőrzött környezetre (tisztaszobákra) és kifinomult litográfiai technikákra van szükségük az orvosi eszközök és bioszenzorok létrehozásához.
A repülőgép-technika és a javítás szintén profitálhat a DSP-ből, mivel az ultrahanghullámok áthatolnak az átlátszatlan felületeken, például a fémhéjakon. Ez lehetővé teheti a karbantartó személyzet számára, hogy olyan, a törzs mélyén található alkatrészeket szervizeljenek, amelyek a fotóaktivált reakcióktól függő nyomtatótechnikusok számára elérhetetlenek lennének. A DSP-nek akár orvosi alkalmazásai is lehetnek az emberek és más állatok testében történő távoli nyomtatásra.
Forrás: www.sciencedaily.com