پرینت سه بعدی فراماده مس رسانا توسط دانشگاه Duke

کار به جاهای باریک کشید

پرینت سه بعدی فراماده مس با یک پرینتر سه بعدی FDM، موفقیتی بود که اخیران محققان دانشگاه Duke به آن دسترسی پیدا کردند.

این پروسه از فیلامنت‌های مصرفی مرسوم که حاوی مس رسانا است، بهره می‌برد. ماده مذکور با نام Electifi  شناخته شده که توسط یک گروه تحقیقاتی که توسط بنجامین وایلی رهبری می‌شود توسعه یافته است. گفتنی است وی در سال گذشته یک پروژه تحقیقاتی را با موفقیت به اتمام رسانده است.

حین پیشرفت مراحل اولیه، Wiley و Shengrong Ye که با یکدیگر بر روی این پروژه کار کاردند، استارتاپی با نام Multi3d LLC را نیز جهت فروش مواد مصرفی راه اندازی نمودند.

تحقیق اخیر «فرامواد مایکروویو ساخته شده توسط پرینت سه بعدی ذوب تدریجی از فیلامنت پایه مسی ابررسانا» یا Microwave نام گرفت و در اسناد فیزیک کاربردی منتشر شد. این موضوع نشانگر توسعه پتانسیل ساخت دستگاه‌های الکترومغناطیس سه بعدی بر روی پرینتز های سه بعدی FDM می‌باشد.

فرامواد مایکروویو

فرامواد یا فراماده‌ها نوعی کامپوزیت مصنوعی هستند که خواص پیشرفته‌ای دارند. تحقیق در رابطه با فرامواد مایکروویو نشان می‌دهد که آن ها مواد مهندسی شده‌ای هستند که جهت تعامل با موج‌های اکترومغناطیسی طراحی شده و دارای خواص ماده موثری هستند.

نظر به همین خواص موثر،  محققان معتقدند الکتیفای (Electifi) می‌تواند انقلابی را در تولید دستگاه‌های ارتباطی مانند Bluetooth و Wi-Fi ایجاد کند. این روش علاوه بر ساخت زمینه‌ای مطمئن و راحت برای فرامواد مایکرویو، امکان بهره وری از سومین بعد از فضای طراحی واحد سلولی، برای دستیابی به خواص الکترومغناطیسی تقویت شده را فراهم می‌نماید.

اما دستیابی به بعد سوم چرا حائز اهمیت است؟  این بعد، قابلیت دستیابی به ساخت فرامواد و همچنین تقویت آپشن‌های طراحی را به همراه دارد.

استیو کامر، مسئولی از گروه تحقیقاتی و پروفسور مهندسی کامپیوتر و الکتریک در دانشگاه دوک اهمیت توسعه الکتیفای را این گونه شرح داد:

تصوری که برای برخی از افراد در مورد ساختار های پیچیده‌ای از فرامواد سه بعدی ایجاد شده است، این است که این فرامواد در تعداد پایین طراحی و ساخته شده‌اند، بلکه ثابت شوند که کاربردی هستند. اما در واقع چالش پیش روی این طراحی‌های پیچیده، رسیدن آنها به پروسه‌ی تولید است.

در ادامه وی افزود :

بحث مدنظر ما، توانایی انجام این کار بر روی یک پرینتر سه بعدی عادی است. اینکه هر کسی بتواند یک پروتوتایپ آزمایشی را در طی چند ساعت با هزینه‌ای نسبتا پایین بسازد.

پتانسیل فرامواد رسانا

در حالتی که الکتیفای به اندازه‌ی مس خالص رسانا نیست، فیلامنت به کار گرفته شده در این تحقیق به شدت به موج‌های الکترومغناطیس واکنش نشان می‌دهد و تقریبا به اندازه‌ی مس خالص رسانایی دارد.

نکته‌ی جالب توجه این است که فرامواد چاپ شده بصورت سه بعدی این خاصیت را بیش از پیش تقویت کرده چرا که مکعب‌ها 14 بار بهتر از ساختارهای دو بعدی با موج‌های الکترومغناطیسی می‌توانند تعامل داشته باشند.

خواص فراماده
خواص فراماده

دسترسی به این دستاورد با توسعه ساختارهای مخصوص برای رسانش به موج‌های الکترومغناطیس برای این تیم میسر گردید. بنجامین وایلی، استاد شیمی دانشگاه Duke در مورد پتانسیل موجود گفت:

به نظر ما این دستاورد الکتیفای می‌تواند پروتوتایپ سازی صنعت فرکانس‌های رادیویی را همانند روشی که پرینترهای سه بعدی توانستند طراحی‌های پلاستیک-محور را عوض کنند، تغییر دهد.

وقتی که شما می‌توانید طراحی خود را به دیگران انتقال دهید یا دقیقا کار فرد دیگری را در عرض چند ساعت عینا بسازید، بدین ترتیب پروسه طراحی هم شتاب می‌گیرد.

پرینت سه بعدی در دانشگاه دوک

تحقیق الکتیفای هم در کنار نوآوری‌ها و دیگر دستاوردهای توسعه یافته در دانشگاه دوک واقع در کارولینای شمالی قرار می‌گیرد

فراماده بر روی برد
فراماده بر روی برد

در ماه‌های گذشته، دانشگاه دوک یک پایگاه داده آنلاین از اسکن‌های میمون لمور قابل چاپ را ساخت، نرم افزار کلاود محوری را برای مدیریت پرینت فارم (کارگاه پرینترهای سه بعدی موازی) خود به ثبت رساند و همچنین غضروف سه بعدی پرینت شده‌ای با استفاده از هیدروژل را برای ایمپلنت زانو عرضه کرد.

منبع

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

1
سلام.
چطور میتونیم کمکتون کنیم!
Powered by