استفاده از امواج صوتی برای چاپ ۳بعدی اشیا
پژوهشگران کانادایی با همکاری دکتر "محسن حبیبی" و "شروین فروغی"، دانشمندان ایرانی سعی دارند با استفاده از امواج فراصوت، نوع جدیدی از چاپ سه‌بعدی را امکان‌پذیر کنند.
به گزارش نیو اطلس، چاپ سه‌بعدی معمولا گذاشتن لایه‌های پلاستیک ذوب‌شده، فلزی که به شکل پودر در آمده یا استفاده از نور ماوراءبنفش برای سفت شدن رزین ژلاتینی را شامل میشود. یک روش جدید با استفاده از امواج صوتی، رویکرد دیگری را در پیش می‌گیرد.
این فناوری که توسط دانشمندان "دانشگاه کنکوردیا"(Concordia University) در کانادا و با همکاری دکتر "محسن حبیبی"(Mohsen Habibi) و "شروین فروغی"(Shervin Foroughi)، دانشمندان ایرانی ابداع شده است، با نام "چاپ مستقیم صدا"(Direct Sound Printing) شناخته میشود.
در نسخه کنونی این فناوری، از یک مبدل برای ارسال پالس‌های متمرکز فراصوت از طرفین یک محفظه، به سوی رزین "پلیدیمتیل سیلوکسان"(PDMS) موجود در آن استفاده میشود. انجام دادن این کار به تولید میادین فراصوت می‌انجامد که باعث میشود حباب‌های میکروسکوپی با نوسان سریع به طور موقت در نقاط خاصی از رزین تشکیل شوند.
همان طور که حباب‌ها نوسان می‌یابند، دمای داخل آنها به حدود ۱۴۷۲۶ هزار درجه سلسیوس افزایش می‌یابد و فشار درون آنها به بیش از ۱۰۰۰ "بار"(Bar) می‌رسد. اگرچه این افزایش ناگهانی دما و فشار تنها برای یک تریلیونم ثانیه طول می‌کشد اما باعث میشود که رزین دقیقا در همان محل قرار گرفتن حباب، جامد شود.
فناوری چاپ مستقیم صدا علاوه بر توانایی خود در تولید نمونه‌های بسیار کوچک و دارای جزئیات، امکان چاپ غیرتهاجمی سازه‌ها را در ساختارهای دیگری نیز فراهم می‌کند. به عنوان مثال، مکانیک هواپیما با استفاده از این فناوری می‌تواند بدون باز کردن بدنه هواپیما، قطعات داخلی را با کمک چاپ سه‌بعدی تعمیر کند. حتی این امکان وجود دارد که ایمپلنت‌ها را بتوان بدون نیاز به جراحی و به صورت سه‌بعدی در بدن بیمار چاپ کرد.
علاوه بر رزین پلیدیمتیل سیلوکسان، دانشمندان توانستند با موفقیت از چاپ مستقیم صدا برای چاپ اجسام ساخته‌شده از مواد سرامیکی استفاده کنند. آنها اکنون قصد دارند فناوری خود را روی کامپوزیت‌های پلیمری-فلزی و سپس فلز خالص آزمایش کنند.
پروفسور "موتوکوماران پاکریسامی"(Muthukumaran Packirisamy)، سرپرست این پژوهش گفت: فرکانس‌های فراصوت در حال حاضر در روش‌هایی مانند "کند و سوز لیزری"(Laser ablation) بافت‌ها و تومورها استفاده می‌شوند. ما می‌خواهیم از آنها برای ابداع چیز جدیدی استفاده کنیم.
این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.