การพิมพ์ 3 มิติสามารถใช้วัสดุที่ยืดหยุ่นได้ด้วยระบบหยดน้ำ

We are searching data for your request:

Forums and discussions:

Manuals and reference books:

Data from registers:

Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

วิศวกรกำลังพัฒนาเกมการพิมพ์ 3 มิติโดยการผลักดันขอบเขตในรูปแบบใหม่ ๆ และตอนนี้ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิสก็มีสิ่งใหม่ ๆ

พวกเขาได้พัฒนาวิธีใหม่ในการพิมพ์ 3 มิติที่ช่วยให้สามารถพิมพ์วัสดุที่มีความยืดหยุ่นได้อย่างประณีตด้วยระบบไมโครฟลูอิดิกหลายเฟสแบบหยด

วิธีการนี้ใช้งานได้ดีจนสามารถพิมพ์วัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการใช้งานที่เป็นไปได้ในหุ่นยนต์แบบอ่อนวิศวกรรมเนื้อเยื่อและเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้

ดูเพิ่มเติม: การพิมพ์ 3 มิติทำงานอย่างไร

คุณอาจคุ้นเคยกับการพิมพ์ 3 มิติอย่างไรก็ตามอาจไม่ทราบรายละเอียดเล็กน้อย นี่คือวิธีการทำงานของเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ใช้การอัดขึ้นรูปแบบดั้งเดิม: วัสดุที่ใช้สำหรับการพิมพ์จะถูกดันผ่านหัวฉีดและรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้างซ้ำ ๆ จนกว่าจะได้รูปแบบผลิตภัณฑ์สุดท้ายทำให้เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่า

อย่างไรก็ตามอย่างที่คุณคาดไม่ถึงสิ่งนี้ทำให้งานพิมพ์ทำจากวัสดุมากกว่าหนึ่งชนิดและด้วยความนุ่มนวลที่เหมาะสมค่อนข้างแข็ง.

ความคล้ายคลึงกันของหัวฉีดและอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกของเส้นเลือดฝอยแก้ว

นี่คือจุดที่ Jiandi Wan ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีของ UC Davis เข้ามาเล่าเรื่องราว

เมื่อสังเกตเห็นว่าหัวฉีดนี้มีลักษณะคล้ายกับอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกแก้วฝอยซึ่งมีหัวฉีดหลายหัววางอยู่ข้างในกันและกันและยังมีการศึกษาในห้องปฏิบัติการของเขาเขาคิดว่า "เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ใช้การอัดขึ้นรูปส่วนใหญ่ใช้หัวฉีดที่เรียบง่ายมากและเนื่องจากเรามี เราได้พัฒนาไมโครฟลูอิดิกส์แก้วเหล่านี้แล้วเราคิดว่า 'ทำไมไม่ใช้กับการพิมพ์สามมิติล่ะ' "

ระบบน้ำหยดหลายเฟส

นั่นคือสิ่งที่ Wan นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ UC Davis Hing Jii Mea และ Luis Delgadillo จาก University of Rochester ได้ทำโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้ระบบน้ำหยดแบบหลายเฟสเพื่อห่อหุ้มหยดของสารละลายน้ำที่มีโพลีเอทิลีนไกลคอลไดอะคริเลต (PEGDA) ในพอลิเมอร์อินทรีย์ที่ใช้ซิลิคอนเรียกว่า polydimethylsiloxane (PDMS)

เครื่องดริปเปอร์ทำให้หยด PEGDA เล็ก ๆ ที่มี PDMS ไหลไปรอบ ๆ และหยดจะถูกแทรกลงใน PDMS อย่างเท่าเทียมกันโดยวัสดุทั้งสองจะไหลไปยังโครงสร้างที่กำลังพิมพ์

สามารถปรับระดับความยืดหยุ่นได้

PEDGA จะกระจายละอองและทำให้ PDMS นุ่มนวลขึ้นจึงทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น Wan กล่าวว่า "นอกจากนี้คุณยังสามารถห่อหุ้มสารเคมีอื่น ๆ ในหยดเพื่อทำให้เมทริกซ์โดยรวมนุ่มขึ้นหรือแข็งขึ้นมาก"

เทคนิคการพิมพ์ 3 มิติแบบหยดนี้ยังสามารถผลิตวัตถุที่มีรูพรุนที่ยืดหยุ่นได้และสามารถปรับความยืดหยุ่นได้อย่างง่ายดายโดยการเปลี่ยนขนาดหยดและอัตราการไหล สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยทั่วโลกมีทางเลือกมากมายที่ยากเกินไปสำหรับวิธีการทั่วไป

ตัวเลือกมากมาย

ทีมงานกำลังมองหาการใช้งานที่เป็นไปได้และการผสมผสานวัสดุอื่น ๆ ที่สามารถใช้เพื่อปรับแต่งผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์ 3 มิติ

Wan กล่าวว่า "ฉันคิดว่านี่จะเป็นการเปิดพื้นที่ใหม่ของการวิจัยเนื่องจากการใช้เทคโนโลยีไมโครฟลูอิดิกส์ที่เป็นที่ยอมรับกับการพิมพ์ 3 มิติแสดงถึงทิศทางใหม่ที่จะไป"

ผลงานได้รับการตีพิมพ์ในรูปแบบ การดำเนินการของ National Academy of Sciences.