Технологии трёхмерной печати развиваются огромными темпами, в лабораториях постоянно рождаются новые методы и материалы. В Стэнфордском университете, к примеру, разработали новейший металл-полимерный композит для высокоточной 3D-печати.

От большого к малому

Как показала практика, технология 3D-печати может быть крайне полезной в самых разных сферах деятельности. Даже в домашних условиях при помощи принтера, который не отличается высокими показателями точности, можно создавать детали различных механизмов. В других случаях точность вообще является едва ли не абстрактным понятием, поскольку 3D-печать используется для создания жилых домов и прочих конструкций. При этом в качестве материала применяется бетон с различными пластификаторами, он отлично ложится, обладает высокой адгезией, и из него получаются здания, по своей прочности не уступающие классическим. С более мелкими деталями не всё так просто.

Разработчикам, конечно же, удалось добиться достаточно большой степени точности и решить массу технических проблем, связанных со скоростью печати. Теперь при помощи 3D-принтера можно создавать даже образцы товаров, чтобы продемонстрировать, как именно они будут выглядеть в оригинале. И их качество не будет уступать заводской продукции. Тем не менее для печати в сверхмалом масштабе этого недостаточно, и точное создание объектов с нанометровыми размерами для подобных технологий пока что остаётся недоступным. Существующие методы печати не позволяют получить столь тонкие структуры, соблюдая при этом точность в форме и размерах. Между тем, исследовательская группа из Стэнфордского университета разработала композитный материал, при помощи которого эта задача легко разрешается.

Металл-полимерный композит

Для 3D-печати используются совершенно разные материалы, например, термопластичные пластики или металлы, но стэнфордские учёные предложили заменить их металл-полимерным композитом. В его основе лежит материал, который полимеризуется под воздействием химической реакции, а в качестве наполнителя используются атомы металлов, составляющие так называемые нанокластеры. Они равномерно распределяются по всему объёму композита и выполняют роль центров, вокруг которых впоследствии и сформируется трёхмерная структура.

Поскольку в этом случае невозможно использовать стандартные методы 3D-печати, учёные решили применить несколько лазеров. Они легко проникают сквозь полимерную смолу, поэтому таким способом можно получать трёхмерные структуры сложной конструкции. Мишенью при этом служат те самые металлические нанокластеры, на каждом из них фокусируется несколько лазеров, вызывая при этом мгновенный нагрев и химическую реакцию со смолой, а та, в свою очередь, приводит к полимеризации. При помощи сверхточных воздействий учёные смогли смоделировать сложные структуры с очень высокой точностью, достичь которой невозможно было ни одним другим способом.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!