برای کاهش هزینه و افزایش سرعت؛

افزودنی نانوی ارزان‌قیمت برای توسعه چاپ سه‌بعدی تولید می‌شود

محققان با استفاده از نانوذرات اکسیدتنگستن موفق به تولید افزودنی شدند که می‌تواند به توسعه فناوری چاپ سه‌بعدی کمک شایانی کند.

کد خبر: ۸۴۸۳۲۹

يکشنبه - ۲۸ ارديبهشت ۱۳۹۹ / May 17, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، تف‌جوشی انتخابی پودر برای چاپ سه‌بعدی، یکی از روش‌هایی است که برای تولید ساختار‌هایی با شکل هندسی مختلف مناسب است. در این روش، یک پودر نظیر پلی‌آمید، تا زیر نقطه ذوب گرم و سپس پودر دوم اضافه می‌شود و این کار تا تشکیل شکل سه‌بعدی تکرار می‌شود. برای کاهش هزینه و افزایش سرعت، یک ماده حساس‌کننده گرما‌نوری به پودر اضافه می‌شود که معمولا از جنس مواد کربنی است که جذب مناسبی دارد.

این ماده حساس‌کننده نور موجب می‌شود تا نرخ تبدیل نور به حرارت افزایش یابد و سرعت کار بهبود پیدا کند. با این کار تنها می‌توان اجسام سیاه و خاکستری تولید نمود.

چندی پیش یک گروه تحقیقاتی نشان دادند که با نانوذرات پلاسمونیک می‌توان به مشکل محدودیت رنگ غلبه کرد. آن‌ها از نانوذرات طلا که با سیلیکا پوشش داده شده است، به‌عنوان حساس‌کننده گرمانوری استفاده کردند و با این کار تف‌جوشی پلیمر را تسریع کرده و جسم سه‌بعدی ایجاد کردند. این نانوذرات طیف مادون قرمز را جذب می‌کرد، اما کمترین برهم‌کنش با نور مرئی را داشت.

با رزونانس، این کامپوزیت بهبود بالایی در تبدیل نور به حرارت نشان داد و در نهایت با توان کم نور نیز امکان تف‌جوشی فراهم شد. در حالی که این نانوذرات کارایی بالایی در تولید ساختار‌های سه‌بعدی داشتند، اما برای چاپ سه‌بعدی نیز دارای محدودیت‌هایی هستند.

در مقاله‌ای که محققان ICFO در نشریه Nano Letters به چاپ رساندند نشان دادند که می‌توان با ماده حساس‌کننده جدیدی این مشکل را حل کرد.

در این مقاله، محققان از نانوذرات اکسید تنگستن به‌عنوان حساس‌کننده استفاده کردند. این حساس‌کننده از مواد ارزان تولید می‌شد و در نتیجه هزینه کار افزایش پیدا نمی‌کرد. این نانوذرات نرخ تبدیل نور به گرمای بالایی داشتند و همچنین امکان خاموش و روشن کردن آن‌ها با کمک الکتریسیته یا تابش فرابنفش وجود داشت. این نانوذرات در دما‌های مختلف پایدار بوده و نرخ تبدیل گرما به رنگ نیز در آن‌ها بسیار بالاتر از نمونه‌های حساس‌کننده پیشین بود.