Tecnologias 3D

Impressão 3D de materiais flexíveis agora possíveis com sistema baseado em gotas

Impressão 3D de materiais flexíveis agora possíveis com sistema baseado em gotas


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Os engenheiros estão aprimorando o jogo da impressão 3D ao expandir os limites de novas maneiras, e agora uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia, Davis, tem algo novo na manga.

Eles desenvolveram uma nova forma de impressão 3D que permite a impressão de materiais flexíveis e ajustados graças a um sistema microfluídico multifásico baseado em gotículas.

A abordagem funciona tão bem que eles foram capazes de imprimir materiais de forma eficiente com aplicações potenciais em robótica leve, engenharia de tecidos e tecnologia vestível.

VEJA TAMBÉM: COMO EXATAMENTE A IMPRESSÃO 3D FUNCIONA?

Você pode estar familiarizado com a impressão 3D, no entanto, pode não conhecer os pequenos detalhes. É assim que funciona para uma impressora 3D tradicional baseada em extrusão: o material usado para impressão é empurrado através de um bico e unido para fazer a estrutura repetidamente até que o produto final se forme, tornando-o um processo eficiente e econômico.

No entanto, como você pode imaginar, isso torna o material de impressão feito de mais de um material e com a suavidade certa, literalmente, duro

Bocal e similaridade de dispositivo microfluídico capilar de vidro

É aqui que Jiandi Wan, professor assistente de engenharia química na UC Davis, entra na história.

Tendo notado que esse bico era semelhante aos dispositivos microfluídicos capilares de vidro, que têm vários bicos colocados uns dentro dos outros e também foram estudados em seu laboratório, ele pensou: "A maioria das impressoras 3D baseadas em extrusão usa bicos muito simples e desde que tínhamos já desenvolvemos esses microfluídicos de vidro, pensamos, 'por que não aplicá-los à impressão 3D?' "

Um sistema de gotejamento multifásico

Isso foi o que Wan, estudante de graduação da UC Davis Hing Jii Mea e Luis Delgadillo, da Universidade de Rochester, fizeram, mais especificamente, desenvolvendo um dispositivo que usa um sistema de gotejamento multifásico para encapsular gotículas de uma solução à base de água contendo diacrilato de polietilenoglicol (PEGDA) em um polímero orgânico à base de silício denominado polidimetilsiloxano (PDMS).

O gotejador faz pequenas gotas do PEGDA com PDMS fluindo ao redor, e as gotas são inseridas uniformemente no PDMS, com ambos os materiais fluindo para a estrutura que está sendo impressa.

O grau de flexibilidade pode ser ajustado

O PEDGA difunde as gotículas e suaviza o PDMS, tornando-o mais flexível. Wan disse: "Você também pode encapsular outros produtos químicos nas gotículas para tornar a matriz geral muito mais macia ou dura."

Esta técnica de impressão 3D baseada em gotículas também pode produzir objetos porosos flexíveis e a flexibilidade pode ser facilmente ajustada alterando o tamanho da gota e a taxa de fluxo. Isso por si só dá aos pesquisadores de todo o mundo uma ampla gama de opções que são muito difíceis com os métodos convencionais.

Uma grande variedade de opções

A equipe está procurando por aplicações potenciais e outras combinações de materiais que podem usar para ajustar os produtos impressos em 3D.

Wan diz: "Acho que isso abrirá uma nova área de pesquisa, pois a aplicação da tecnologia de microfluídica estabelecida à impressão 3D representa uma nova direção a seguir."

O trabalho foi publicado no Anais da National Academy of Sciences.


Assista o vídeo: O QUE É MELHOR: Impressora 3D Bowden ou Direct Drive? (Junho 2022).


Comentários:

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