Наноструктурная 3D­‑печать имитирует биоматериалы

Наноструктурная 3D­‑печать имитирует биоматериалы

Наноструктурная 3D­‑печать имитирует биоматериалы

20 марта
Покажи другу:

Быстрое развитие технологий 3D‑печати стимулировало появление инноваций в таких областях, как массовое производство, биоинженерия и даже пищевая промышленность. Теперь исследователи из Вашингтонского государственного университета (WSU) разработали метод, который позволяет печатать металлические структур со сложной 3D‑архитектурой, контролируя их детализацию в наномасштабе и точно имитируя архитектуру природных биоматериалов, таких как дерево или кости. Работа была опубликована в научном издании Science Advances.

В то время как печать мягких материалов, таких, например, как полимеры, уже устоявшееся явление, печать металлов была настоящим вызовом для инженеров. Существующие методы основаны на нанесении металлических порошков при помощи мощных лазеров, или помещении металла на полимерный шаблон и последующем сжигании полимерной основы.

Рахул Панат (Rahul Panat), глава проекта, вместе с группой ученых решили остановиться на ином подходе, при котором печатаются крошечные капли воды, содержащие наночастицы серебра. Как только капли испаряются, наночастицы формируют металлическую структуру, а их трехмерная форма точно контролируется. Хотя данный способ был опробован на наночастицах серебра, методика может также применяться и к другим материалам, например, возможно использование керамики или иных металлов.

После того, как была произведена печать, материалы нагреваются до температуры 200°C, что приводит к тому, что наночастицы сливаются вместе, создавая прочные структуры с размерами от 20 микрон (треть ширины человеческого волоса). Управляя условиями нагревания, исследователи также могут контролировать размер пор материала вплоть до масштаба в нанометр.

Скорее всего, этот метод найдет свое применение в новых аккумуляторах, конденсаторах и биологических каркасах.

«Эта техника может заполнить множество пробелов в реализации подобных технологий», утверждает профессор Панат.

Группа ученых из Вашингтонского университета также произвела печать различных структур, в том числе колонн и крошечных деталей, которые использовались в качестве растягивающейся проводки при соединении микросветодиодов. Данный факт свидетельствует о потенциале этого метода в изготовлении микроэлектронных устройств, которые могут найти свое применение в переносной или имплантируемой электронике.

Источник: https://cosmosmagazine.com/physics/nanostructure-3d-printing-mimics-bio-materials





Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться


количество
пользователей

2268

количество
работ

4718