روش جدید نوشتار با جوهر لیزری

|
۰ دیدگاه
oie_zL8CAcPJJbF0

روش جدید نوشتار با جوهر لیزری شرایطی را فراهم می کند تا ساختارهای مستقل ۳ بعدی ریز فلزی در یک مرحله بدون مواد کمک کننده چاپ شوند.
به گزارش کلیک، “مسطح” و “محکم” کلماتی هستند که معمولا برای توصیف دستگاه های الکترونیکی به کار می روند. اما تقاضای روز افزون برای دستگاه های منعطف، گجت های الکترونیکی های قابل پوشش، حسگر، آنتن دار و زیست پزشکی منجر شد تا گروهی در موسسه مهندسی  و علوم زیستی ویس هاروارد و مدرسه مهندسی و علوم کاربردی جان پالسون (SEAS) روش جدید و عجیبی در چاپ معماری های فلزی پیچیده اختراع کنند، طوری که به نظر می رسد در هوا معلق هستند.

به طوری که در ۱۶ می ۲۰۱۶ در قسمت پیشرفت های آکادمی ملی علوم گزارش شد، روش جدید نوشتار با جوهر لیزری شرایطی فراهم می کند تا ساختارهای مستقل ۳ بعدی ریز فلزی در یک مرحله بدون مواد کمک کننده چاپ شوند. این تحقیق توسط جنیفر لوییز، Ss.D، عضو مهم دانشکده ویس مدیریت شد، کسی که، همچنین، پروفسور مهندسی علوم زیستی ویس هانسژورگ در SEAS است.
لوییز می گوید: “من واقعا بابت پیشرفت های اخیر آزمایشگاه مان هیجان زده هستم، پیشرفتی که منجر به چاپ ۳ بعدی و الکترودهای فلزی منعطف، با دوام و معماری پیچیده ‘جنبشی’ شده است.”

تیم لوییز از جوهری استفاده کرد که متشکل از ریزذرات نقره بود، آن را از طریق لوله چاپی ارسال کردند و سپس آن را با استفاده از لیزرهایی که به دقت برنامه ریزی شدند تا میزان مشخصی از انرژی را برای تحریک انجماد جوهر به کار برند، سفت کردند. لوله چاپی در طول محورهای x، y و z حرکت می کند و با یک مرحله چاپی چرخشی ترکیب می شود تا به راحتی خمیده شود. از این طریق در عرض چند ثانیه اشکال کروی کوچک، شکل های مارپیچ، حتی پروانه ای متشکل از سیم های نقره ای با ضخامتی کمتر از یک تار مو در فضای آزاد چاپ می شوند. سیم های چاپ شده بهترین رسانایی الکتریکی را از خودشان نشان دادند، تقریبا مطابق با حجم نقره.

زمانی که با روش های چاپ ۳ بعدی قدیمی که در آن از رساناهای فلزی استفاده می شد مقایسه می کنیم، نوشتار مستقیم با جوهر لیزری نه تنها در توانایی اش برای تولید شکل منحنی، الگوهای پیچیده سیم در یک مرحله برتر است بلکه گرمای موضعی لیزر سیم های نقره ای، رسانای الکتریکی را قادر می کنند تا به طور مستقیم در زیر لایه های پلاستیکی ارزان قیمت چاپ شوند.
طبق مطالعات مولف اول، مارک اسکایلر اسکات، فوق دکترای موسسه ویس، چالش برانگیزترین بعد تقویت این روش بهبود قسمت جداکننده لوله تا لیزر بود.

اسکایلر اسکات گفت: “اگر در طول چاپ، لیزر بیش از حد به لوله نزدیک شود، باعث می شود گرما به سمت بالا هدایت شود و لوله با جوهر منجمد شده مسدود می شود. به این منظور ما مدل انتقال دهنده گرما را برای محاسبه توزیع دما در طول الگوی سیم نقره ای داده شده تعبیه کردیم که به ما اجازه می دهد تا سرعت چاپ و فاصله میان لوله و لیزر را متعادل کنیم تا به طور مناسبی فرآیند سفت شدن لیزر ‘در حال انجام’ را کنترل کنیم.
نتیجه این شد که این روش نه تنها باعث ایجاد انحنا و مارپیچ می شود بلکه زوایای تند و تغییرات جهتی به واسطه جوهر نقره در هوای رقیق نوشته می شوند، برنامه های بالقوه نامحدود محتمل جدید، در دستگاه های الکترونیکی و زیست پزشکی که متکی به معماری فلزی متعارف هستند را باز می کند.

دونالد اینگبر ام دی، مدیر پایه گذار موسسه ویس، که همچنین استاد زیست عروقی جودا فلکمن در مدرسه پزشکی هاروارد و برنامه زیست عروقی بیمارستان کودکان بوستون، و استاد مهندسی زیستی در SEAS است، می گوید: “این استفاده بی نظیر از فناوری لیزر برای افزایش قابلیت های چاپ سه بعدی نه تنها الهام بخش انواع محصولات جدید می شود بلکه مرز ساخت مواد جامد را وارد قلمرو جدید و هیجان انگیزی می کند، بار دیگر ثابت شد که می توان با خلاقیت بر محدودیت های پذیرفته شده طرح قبلی غلبه کرد.”
علاوه بر لوییز و اسکایلر اسکات، سومان گوناسکاران نیز همکار مولف در این تحقیق بود. گوناسکاران محقق لیسانسه شیمی و فیزیک در SEAS است.
این کار توسط دپارتمان انرژی ایالات متحده، دفتر علوم، دفتر نیروی بنیادی حمایت شد.

منبع: sciencedaily

0 پسندیده شده
علی رهبری
از این نویسنده

بدون دیدگاه

جهت ارسال پیام و دیدگاه خود از طریق فرم زیر اقدام و موارد زیر را رعایت نمایید:
  • پر کردن موارد الزامی که با ستاره قرمز مشخص شده است اجباری است.
  • در صورتی که سوالی را در بخش دیدگاه مطرح کرده باشید در اولین فرصت به آن پاسخ داده خواهد شد.