4D-печать: Исследователи раскрывают потенциал экономичных смол с памятью формы

12 февраля 202412 фев 2024

2 мин

Оглавление

ПОСТAВЬ ЛAЙК И ПОДПИШИCЬ, ЭТО ПОДДЕРЖИВАЕТ НАШ КАНАЛ!
еще интересные статьи по теме:

Исследователи разработали эффективный способ 3D-печати объектов с памятью формы.

Объекты с памятью формы - это то, что некоторые назвали бы “4D-печатью”. Идея заключается в том, что объекты могут принимать различные формы после их изготовления. Для внесения этого изменения потребуется триггер, и обычно это подача тепла или энергии.

3DMART студия - услуги 3D печати, изготовление запасных частей, заказ образцов, 3D моделирование, разработка корпусов РЭА, 3D формы для настенной плитки.

#

Сегодня используется множество таких объектов, но почти все они производятся с использованием традиционных технологий вместо 3D-печати. Одной из многих причин этого являются затраты на изготовление специализированных смол.

Здесь исследователи нашли способ получения смолы с памятью формы, которая относительно недорога в производстве.

Как это делается? Они получают смолу путем смешивания с жидкими кристаллами, которые являются элементом, активирующимся во время запуска.

Смешивание пяти процентов жидких кристаллов по весу производится в чане со смолой и толуолом при определенной температуре - 70°C. После того, как ингредиенты достаточно перемешаны, полученную смолу выдерживают в течение ночи, чтобы дать толуолу испариться, оставляя смесь чистой смолы и жидких кристаллов.

Смола с памятью формы действительно работает: исследователи попытались напечатать в 3D широкий спектр решеток и “умных” структур с помощью 3D-принтера из DLP-смолы и наблюдали эффекты движения при нагревании.

Удивительно, но эти напечатанные на 3D-принтере структуры предсказуемо деформируются при нагревании, а затем при охлаждении возвращаются к своей первоначальной геометрии. Исследователи протестировали этот эффект в сотнях циклов.

В ходе их эксперимента было собрано довольно много данных о специфике этого движения, и этого должно быть достаточно, чтобы можно было создавать предсказуемые конструкции. Они разработали способы математического прогнозирования искажения формы, которые, я полагаю, в конечном итоге могут быть включены непосредственно в систему САПР. Это позволило бы легко проектировать такие объекты.

Эти изменяющие форму конструкции могут использоваться в самых разных областях применения. Очевидным примером может служить датчик температуры: при нагревании конструкция изгибается и вступает в электрический контакт. Но при соответствующей конструкции все может стать намного сложнее.

Одной из интересных частей эксперимента было использование решетки с памятью формы в качестве датчика деформации. Исследователи нанесли проводящий слой поверх решетки, и он действовал как электрод. Они смогли измерить изменения сопротивления, которые соответствуют сжатию или расширению соединений.

Будем надеяться, что эта разработка будет доработана и затем передана в массовое производство. Для этого потребуется коммерческое производство “4D Resin”, а также модификации или расширения инструментов САПР, которые помогут проектировать эти необычные объекты.