| Il 17 aprile 2018, è stato appreso dai media stranieri che un gruppo di ricerca della Western Reserve University di Cleveland ha recentemente studiato un gruppo di Stampa 3D Nuovi materiali, questi materiali possono avere molte applicazioni utili.Il progetto è stato completato congiuntamente dal Prof. Rigoberto Advincula e Qiqi Chen e Peng-Fei Cao del Dipartimento di Ingegneria e Scienza dei Polimeri, il cui lavoro era in un articolo chiamato "Robust meccanicamente". Nel documento di Ultraelastic Hierarchical Foam con proprietà sintonizzabili tramite stampa 3D ', pubblicato sulla rivista Advanced Functional Materials, il team utilizza la soluzione viscous printing (VSP). Tecnologia di stampa 3D (noto anche come Ink-Writing (DIW)) per fare schiuma super-elastica.  La funzione di stampa diretta che utilizza modelli 3D digitali può generare strutture complesse con elevata precisione, consentendo agli ingegneri di controllare la porosità su scala microscopica e macroscopica.Questa ricerca utilizza il poliuretano, un comune materiale plastico. La struttura del materiale è controllata a diversi livelli in modo che sia porosa, migliorando così in modo significativo le proprietà richieste: la stampa 3D offre un livello più elevato di complessità nella struttura finale della schiuma rispetto ai metodi di stampaggio o fusione. . La tecnologia di stampa 3D VSP utilizza una siringa per estrudere il materiale di inchiostro viscoso su una piastra di costruzione, posizionandola per creare una struttura 3D strato per strato.Questa tecnologia di stampa 3D ha un vantaggio rispetto ai metodi di estrusione FDM convenzionali perché può essere utilizzata più Tipi di materiali per la stampa, tra cui metalli, idrogel e aerogel, nonché ceramiche e materiali termoplastici. L'inchiostro utilizzato nella tecnologia di stampa 3D è un materiale tixotropico, il che significa che non è liscio e deformabile sotto stress esterni.Questi inchiostri sono preparati con un semplice processo a una sola pentola in cui nanoparticelle doppie (nanoclay e silice Le nanoparticelle sono disperse in una sospensione di poliuretano. Il controllo preciso della viscosità dell'inchiostro, così come il design della siringa, i parametri di stampa e la progettazione 3D stessa, consentono il controllo definitivo della struttura finale stampata in 3D.Il poliuretano termoplastico (TPU) è fabbricato con una struttura porosa graduata. Posizionato nella progettazione 3D originale per creare fori più grandi nella struttura, nella fase successiva, quando l'oggetto viene immerso nell'acqua, i micropori più grandi vengono creati mediante il processo di separazione delle fasi di post-stampa, mentre i più piccoli microfori vengono creati mediante incisione chimica. Le strutture in schiuma TPU risultanti sono leggere e presentano una buona resistenza meccanica, oltre a un'elasticità senza precedenti, oltre 1.000 cicli di compressione e un'eccellente robustezza, subito dopo aver superato le 20.000 volte il proprio peso. il recupero. proprietà meccaniche della schiuma super-elastico possono essere regolati a seconda dell'applicazione vengono utilizzati per le loro proprietà conduttive, anche, come dimostrazione, una piccola spugna in schiuma immergendo il nanotubo di carbonio (CNT) in soluzione in acqua. Dal van de Waal una forza potente, la superficie dei nanotubi di carbonio afferrare saldamente schiuma TPU. dopo l'essiccazione, la schiuma attaccato al circuito stampato e utilizzato come sensore di resistività resistivo altamente sensibile. questo è in realtà un interruttore elastico, che può essere compresso per aprire o chiudere un circuito. Oltre all'elettronica flessibile, questa schiuma stampabile 3D stampabile in TPU può anche essere utilizzata per migliorare molte altre applicazioni esistenti per i poliuretani, incluse le calzature (come il trainer di stampa 3D di New Balance). La miscela di inchiostro può anche essere modificata per ottenere effetti simili a quelli di plastica diversi dal poliuretano. |
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