Nová technológia tlače využíva ultrazvukové vlny na vytváranie zložitých a presných objektov.
Väčšina metód 3D tlače, ktoré sa v súčasnosti používajú, sa na dosiahnutie presnej manipulácie s polymérmi spolieha buď na foto (svetlo), alebo termo (teplo) aktivované reakcie. Tretiu možnosť môže ponúknuť vývoj novej technológie platformy nazývanej priama zvuková tlač (DSP), ktorá využíva zvukové vlny na výrobu nových objektov.
DSP sa spolieha na chemické reakcie vytvorené kolísavým tlakom vo vnútri malých bubliniek suspendovaných v kvapalnom polymérnom roztoku.
Reakcie spôsobené osciláciou riadenou ultrazvukovými vlnami vo vnútri mikrobublín sú intenzívne, hoci trvajú len pikosekundy. Teplota vo vnútri dutiny vystúpi na približne 15 000 Kelvinov a tlak presahuje 1 000 barov (tlak na povrchu Zeme na úrovni mora je okolo jedného baru). Reakčný čas je taký krátky, že okolitý materiál nie je ovplyvnený.
Výskumníci experimentovali s polymérom používaným pri výrobe aditív s názvom polydimetylsiloxán (PDMS). Použili prevodník na generovanie ultrazvukového poľa, ktoré prechádza cez plášť stavebného materiálu a tuhne cieľovú tekutú živicu a ukladá ju na platformu alebo iný predtým stuhnutý predmet. Prevodník sa pohybuje po vopred určenej dráhe, prípadne vytvára požadovaný produkt pixel po pixeli. Parametre mikroštruktúry je možné upravovať úpravou trvania frekvencie ultrazvukových vĺn a viskozity použitého materiálu.
Autori veria, že všestrannosť DSP bude prínosom pre odvetvia, ktoré sa spoliehajú na vysokošpecifické a jemné zariadenia. Polymérny PDMS je napríklad široko používaný v mikrofluidickom priemysle, kde výrobcovia vyžadujú kontrolované prostredie (čisté priestory) a sofistikovanú litografickú techniku na vytváranie lekárskych zariadení a biosenzorov.
Letecké inžinierstvo a opravy môžu tiež ťažiť z DSP, pretože ultrazvukové vlny prenikajú cez nepriehľadné povrchy ako kovové škrupiny. To môže údržbárskym posádkam umožniť servis dielov umiestnených hlboko v trupe lietadla, ktoré by boli nedostupné pre tlačové techniky závislé od fotoaktivovaných reakcií. DSP by dokonca mohlo mať lekárske aplikácie na vzdialenú tlač v tele pre ľudí a iné zvieratá.
Zdroj:www.sciencedaily.com