| في 17 أبريل ، 2018 ، علم من وسائل الإعلام الأجنبية أن مجموعة بحثية في جامعة ويسترن ريزيرف في كليفلاند قد درست مؤخرًا مجموعة الطباعة ثلاثية الأبعاد المواد الجديدة، والتي قد يكون لها العديد من التطبيقات المفيدة. وقد تم تطوير هذا المشروع من قبل البروفيسور ريغوبيرتو Advincula وعلوم البوليمرات والهندسة قسم تشى تشى تشن وبنغ فاي تساو معا لاستكمال عملهم في مقال بعنوان '' قوي ميكانيكيا ، Ultraelastic الهرمي رغوة مع خصائص الانضباطي عن طريق الطباعة 3D "تفاصيل الورقة التي نشرت في مجلة المواد الوظيفية المتقدمة. استخدم الفريق الطباعة حل لزجة (VSP) تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد (المعروف أيضا باسم الكتابة بالحبر (DIW)) لصنع رغوة فائقة المرونة.  إن وظيفة الطباعة المباشرة باستخدام النماذج الرقمية ثلاثية الأبعاد يمكن أن تولد بنى معقدة بدقة عالية ، مما يمكن المهندسين من التحكم في المسامية على نطاق مجهري وماكروس ، ويستخدم هذا البحث مادة البولي يوريثين ، وهي مادة بلاستيكية شائعة. يتم التحكم في بنية المادة على مستويات مختلفة بحيث تكون مسامية ، وبالتالي تحسن بشكل كبير الخصائص المطلوبة. تقدم الطباعة ثلاثية الأبعاد مستوى أعلى من التعقيد في البنية النهائية للرغوة مقارنة بطرق الصب أو الصب. . تستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد VSP محقنة من أجل بث مادة الحبر اللزج على لوحة البناء ، ووضعها في مكانها لإنشاء طبقة هيكل ثلاثي الأبعاد بطبقة ، وتتميز تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد هذه بمزايا طرق بثق FDM التقليدية لأنه يمكن استخدامها أكثر أنواع المواد المستخدمة في الطباعة ، وتشمل المعادن والهلاميات المائية والهيروغيلات ، وكذلك السيراميك واللدائن الحرارية. إن الحبر المستخدم في تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد هو مادة متغيرة الانسيابية ، مما يعني أنها ليست سلسة ويمكن أن تتشوه تحت الضغط الخارجي ، وهذه الأحبار يتم إعدادها بواسطة عملية واحدة بسيطة تحتوي على جزيئات نانوية مزدوجة (nanoclay و silica). يتم نشر الجسيمات النانوية في تعليق البولي يوريثان. التحكم الدقيق في لزوجة الحبر ، بالإضافة إلى تصميم المحاقن ومعلمات الطباعة والتصميم ثلاثي الأبعاد نفسه ، جميعها تسمح بالتحكم المطلق في الهيكل النهائي ثلاثي الأبعاد المطبوع. يتم تصنيع البوليورثانات الحرارية (TPU) مع تراكيب مسامية متدرجة. وضعت في التصميم ثلاثي الأبعاد الأصلي لإنشاء ثقوب أكبر في البنية ، وفي المرحلة التالية ، عندما يتم غمس الكائن في الماء ، يتم إنشاء مسام دقيقة كبيرة من خلال عملية فصل الطور ما بعد الطباعة ، ويتم إنشاء أصغر microholes بواسطة الحفر الكيميائي. تتميز هياكل الرغوة التي تنتج من مادة TPU الخفيفة بخفة الوزن ، كما تتميز بمقاومة غير مسبوقة ، وأكثر من 1000 دورة ضغط ، ومتانة ممتازة ، بسرعة وكاملة بعد تجاوز وزنها 20.000 مرة. الانتعاش. يمكن تعديل الخواص الميكانيكية للرغاوى فائقة الجودة وفقًا للتطبيق الذي تستخدم فيه. وينطبق الشيء نفسه على خصائصها الموصلة.كما هو موضح ، يتم غمر إسفنجة صغيرة مصنوعة من الرغوة في محلول من أنابيب الكربون النانوية (CNT) في الماء. تقبس قوة الأنابيب النانوية الكربونية سطح الرغوة TPU ، بعد التجفيف ، يتم تطبيق الرغوة على لوحة الدائرة وتستخدم كمقاومة مقاومة حساسة للغاية ، وهذا في الواقع عبارة عن مفتاح طاقة مرن يمكنه ضغطه. لتشغيل الدائرة أو إيقاف تشغيلها. بالإضافة إلى الإلكترونيات المرنة ، يمكن أيضًا استخدام رغوة TPU الثلاثية الأبعاد القابلة للطباعة هذه لتحسين العديد من التطبيقات الأخرى الحالية من البولي يوريثين ، بما في ذلك الأحذية (مثل مدرّسة الطباعة ثلاثية الأبعاد New Balance) ، مقاعد السيارة ، التعبئة والتغليف ، هندسة النسج السقالات يمكن أيضًا تغيير خليط الحبر للحصول على تأثيرات مشابهة للمواد البلاستيكية بخلاف البولي يوريثين. |
 |
|