عجیب ترین متریال های پرینت سه بعدی

گروه های تحقیقاتی زیادی در نقاط مختلف دنیا در حال تحقیق برای توسعه متریال های جدید و خاص برای استفاده از تکنولوژی های پرینت سه بعدی هستند. برخی از این مواد اولیه برای استفاده های تخصصی ساخته می شوند و برخی می توانند کاربردهای زیادی حتی در زمینه سرگرمی داشته باشند. در ادامه برخی از این مواد اولیه جالب را معرفی می کنیم:

پرینت سه بعدی غبار ماه و مریخ

یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه Northwestern توانسته اند با متریالی مشابه غبار ماه و مریخ سازه های پرینت سه بعدی بسازند!

این سازه ها توسط متریال مشابه غبار ماه و مریخ – تایید شده توسط ناسا – ساخته شده اند. با اینکه این ماده اولیه از میکرو-سنگ های سخت تشکیل شده است، جسمی که با این ماده پرینت سه بعدی می شود ، انعطاف پذیر و محکم است. این ماده بعد از پرینت سه بعدی می تواند برش داده شده ، خم شده و حتی تا شود.

دکتر “شاه” ، محقق اصلی پروژه می گوید: “در جاهایی مانند ماه و کره های دیگر که منابع اولیه محدود هستند، مردم برای زندگی نیاز به استفاده از منابع موجود را دارند ، این متریال می تواند امکان پرینت قطعات کاربردی یا سازه ای را برای زندگی در فضا فراهم کند. “
یکی دیگر از اعضای پروژه می گوید: “ما حتی آجرهایی مشابه لگو طراحی سه بعدی و پرینت کردیم که می توانند برای ساخت ساختمان ها به کار روند. “

پلاستیک فضایی

پلاستیک فضایی به تازگی اختراع شده و حتی در ایستگاه فضایی بین المللی ISS امتحان شده است. این متریال پلاستیکی است که از Polyetherimide یا Polycarbonate (PEI/PC) ساخته شده و چندین برابر مقاوم تر از پلاستیکی است که هم اکنون در پرینتر سه بعدی این ایستگاه فضایی استفاده می شود.

چند قطعه ساخته شده با فیلامنت پرینت سه بعدی غبار ماه و مریخ

بله درست خواندید! چند سالی است که ایستگاه فضایی بین المللی یک پرینتر سه بعدی را به تجهیزات خود افزوده است. نگهداری از ایستگاه فضایی نیازمند ابزار ویژه بسیار زیادی است و پیشبینی ابزار مورد نیاز به طور کامل امکان پذیر نیست و از آنجایی که پرتاب راکت برای هر ابزار بسیار زمان بر و هزینه بر است، اعضای ایستگاه تصمیم گرفتند برای حل بخشی از این نیاز یک پرینتر سه بعدی در ایستگاه فضایی نصب کنند.

این پرینتر سه بعدی هم اکنون در استگاه فضایی بین المللی ISS استفاده می شود

کمپانی سازنده این فیلامنت، Made in Space ، در حال آزمایش یک پرینتر سه بعدی است که می تواند کاملا خارج از ایستگاه فضایی کار کند. این پرینتر سه بعدی که Archinaut نام دارد در ۲۰۱۸ به ایستگاه فضایی ارسال خواهد شد و احتمالا برای ساخت اولین ماهواره فضایی با استفاده از پرینترهای سه بعدی استفاده خواهد شد.

ماریجوانای خوراکی!

Potent Rope یک متریال خوراکی جدید ساخته شده از ماریجوانا است!

این متریال می تواند برای تنظیم دقیق دوزهای مورد نیاز استفاده درمانی ماریجوانا استفاده شود.

“این فیلامنت به ما این امکان را می دهد که دارویی با پاسخ های مناسب برای نیازهای هر بیمار با پرینتر سه بعدی بسازیم.”

چاپ سه بعدی ماریجوانا می تواند گزینه خوبی برای افرادی باشد که مصرف خوراکی آن را به دیگر شیوه های مصرف ترجیح می دهند. مشکلی که مصرف کنندگان معمولا در انواع خوراکی ماریجوانا با آن مواجه هستند مشخص و ثابت نبودن میزان دوز آن است که با پرینت سه بعدی ، دوز دارویی ماریجوانا کاملا قابل تعیین و اندازه گیری است.

Ashley و Paige، بنیان گذاران این کمپانی حدود سه سال است که روی این ایده کار کرده اند و به یک فرمول مناسب برای یک پلیمر حلال در آب رسیده اند که می تواند با عناصر مختلف ماریجوانا مخلوط شود. این ترموپلاستیک توسط FDA تایید شده است.

سازندگان این فیلامنت همزمان با قانونی شدن مصرف درمانی ماریجوانا قصد دارند این فیلامنت “سبز” را به تولید انبوه برسانند.

خاکستر زغال سنگ

خاکستر زغال سنگ

خاکستر به جای مانده از سوخت زغال سنگ معمولا کاربرد خاصی ندارد و پس از جمع آوری به عنوان زباله دفن می شود.

محققان دانشگاه NTU سنگاپور به یک ترکیب بتن قابل پرینت رسیده اند که بیشتر این ترکیب از خاکستر بادی تشکیل شده است. این ترکیب مقاومتی دارد که می تواند برای ساخت خانه ها به کار رود.

ارایه یک نمونه سازه ای از پرینت سه بعدی با متریال بتن گرد زغال سنگ توسط دانشجویان دانشگاه NTU

نتایج آزمایش این متریال نشان داد که این ترکیب قابل پرینت کاملا مقاومت بتن را دارد با این تفاوت که قطعات در زاویه خاصی این مقاومت را دارا هستند. محققان معتقدند که به زودی سازه های پرینت سه بعدی شده با این ماده اولیه می توانند مقاومتی درحد بتن مسلح داشته باشند.

یک زمین بازی اسکواش مینیاتوری ساخته شده از پرینت سه بعدی خاکستر زغال

بتن قابل پرینت همچنین به پایین آوردن ردپای کربن در صنعت ساختمان کمک می کند، در حال حاضر ۵% از دی اکسید کربن تولیدی صنایع ناشی از تولید بتن است.

 

یک ماده اولیه مجسمه سازی

پروسه فیلامنت FDM قابل شکل دهی

اگر از خمیربازی لذت می برید، مجسمه ساز هستید یا علاقمند به کارهای دستی هستید این متریال برای شما ساخته شده است.

Unitika یک ماده اولیه پرینت سه بعدی ویژه کاربردهای خاص مجسمه سازی و سرگرمی تولید کرده است که در معرض دمای بدن نرم و شکل پذیر می شود.

خواص گرمایی نامعمول این فیلامنت پرینت سه بعدی به شما این اجازه را می دهد که پس از اتمام پروسه پرینت سه بعدی تغییرات مورد نظر خود را روی آن اعمال کنید!

متریال پرینت سه بعدی که میتواند پس از ساخت تغییر شکل پیدا کند

این خاصیت با اینکه در بیشتر مواقع دردسر ساز است برای کابردهای خاصی مثل هنر و پزشکی می تواند کاربردهای فوق العاده ای داشته باشد.

ویژگی فوق العاده دیگر این فیلامنت قابلیت ثابت شدن شکل آن پس از قرار گرفتن در معرض حرارت بالا مثل آب جوش است که آن را از یک عنصر سرگرمی تبدیل به یک قطعه کاملا کاربردی می کند.

این فیلامنت مخصوص پرینترهای سه بعدی FDM تولید می شود و در قطر ۱.۷۵ میلیمتر ارایه می شود. دمای پرینت سه بعدی مناسب این متریال ۱۹۰ تا ۲۲۰ درجه است و دمای سینی ساخت نیز نباید بیش از ۴۵ درجه باشد.

بیومتریال تجزیه پذیر چهاربعدی

یکی از ترندهای بزرگ در صنعت پرینت سه بعدی جهان متریال هایی است که پس از پرینت سه بعدی قابلیت تغییر شکل دارند. برخی به این پروسه، پرینت چهاربعدی هم می گویند . در این واژه تغییر شکل جسم پس از زمان مشخص، به عنوان بعد چهارم پروسه محسوب می شود.

متریال شکل پذیری که در بالا به آن اشاره کردیم نمونه یکی از این نوع مواد اولیه قابل پرینت سه بعدی است. 

این بیومتریال قابل پرینت سه بعدی در موقع نیاز می تواند توسط یک محرک شیمیایی تجزیه شود

محققان دانشگاه براون در حال توسعه یک بیومتریال هستند که در تماس با یک محرک شیمیایی خاص تجزیه می شود.

Ian Wong، یکی از محققان پروژه می گوید: “ساخت این سازه ها کمی شبیه به لگو است، پلیمرها به راحتی برای ساخت سازه های سه بعدی در کنار هم قرار می گیرند و یک قطعه صلب را شکل می دهند، سپس با قرار گرفتن در یک شرایط شیمیایی این پلیمرها از هم جدا شده و تجزیه می شوند. “

اتصال میان پلیمر با جذب یون ها توسط یک ترکیب شیمیایی از بین می رود، در نتیجه می توان بافت ها و سازه هایی ساخت که در موقع نیاز حل شوند!

در حال حاضر از تکنولوژی پرینت سه بعدی SLA برای پرینت سه بعدی این متریال استفاده می شود. 
SLA یک تکنولوژی پرینت سه بعدی است که با تابش لیزر به بخش هایی از یک مایع حساس به نور لیزر و جامد کردن آن بخش ها، قطعه را می سازد.

مواد اولیه پرینت سه بعدی موجود و ویژگی های فنی آنها را ببینید

 

نظرات کاربران