3D-tulostus nopeutui 100 kertaa pienten metallipilkkujen ansiosta

Stanfordin tutkijat ovat kehittäneet uuden materiaalin nopeaan tulostukseen nanomittakaavassa.Sen avulla he

tulostavat pieniä ritilöitä, jotka ovat sekä vahvoja että kevyitä. Kehityksen avulla voidaan luoda kevyitä suojapinnoitteita satelliittien, droonien ja mikroelektroniikan herkkiin osiin.

Insinöörit osallistuivat materiaalin luomiseenmetallinanoklustereita – pieniä atomimöykkyjä – tulostusvälineeksi kaksifotonista litografiaa käyttäen. Tämä on menetelmä, jossa painettu materiaali kovetetaan laservalon käynnistämällä kemiallisella reaktiolla. 

Tutkijat havaitsivat, että heidän nanoklusterinsa olivat erittäin hyviä laukaisemaan haluttuja reaktioita, ja tuloksena oli materiaali, joka on polymeeripainomateriaalin ja metallin komposiitti.

Pieni Stanfordin logo painettu uudella materiaalilla. Kuva: John Kulikowski, Stanford

Tutkijat ovat onnistuneet yhdistämään metalliananoklusterit erilaisilla materiaaleilla 3D-tulostukseen. Niitä ovat akrylaatit, epoksihartsit ja proteiinit. Tämä tarkoittaa, että uusi menetelmä soveltuu käytettäväksi monilla eri aloilla, kehittäjät sanovat. 

Lisäksi nanoklusterit auttoivat nopeuttamaan prosessiaTulosta. Esimerkiksi yhdistämällä nanoklustereita proteiineihin Gu ja hänen kollegansa pystyivät tulostamaan 100 mm sekunnissa, noin 100 kertaa nopeammin kuin perinteiset nanomittakaavan proteiinitulostustekniikat.

Materiaalin reaktio iskuihin. Video: Qi Li et ai., Science

Tutkijat testasivat uutta materiaaliaanuseilla erilaisilla hilarakenteilla. Tutkimus osoitti, että uusi materiaali parantaa tuotteiden kykyä imeä energiaa, lisää lujuutta ja palautuvuutta – itse asiassa kykyä puristua ja joustaa takaisin.

Lue lisää:

Miksi Kuu eikä Mars: tärkein asia Artemis-1-operaatiossa ja miksi sitä tarvitaan

Muinainen amuletti kirjoitti uudelleen Euroopan salaperäisimmän kielen historian

Pääteoria ihmisen alkuperästä kumottiin: mistä me tulimme