Al cargar a alta velocidad, un jardín ralentiza 1 mm de piso por segundo. A través de esta lógica, el nuevo proceso de impresión 3D de investigadores del Instituto Backman para la Ciencia y Tecnología Avanzados ha acelerado los métodos actuales en este momento.
Los investigadores del grupo de grupo de materiales independiente del Backman crearon “impresión de crecimiento”, que generalmente imita la apariencia de troncos de árboles para imprimir piezas de polímeros de manera rápida y efectiva sin moldes de impresión 3D y equipos costosos. Su trabajo aparece en el diario Contenido avanzado.
“Los humanos son increíblemente talentosos para hacer cosas. Encontrar un proceso de fabricación completamente nuevo es difícil. La impresión de crecimiento es completamente nueva, lo cual es emocionante”, dijo Samiya Tofak, una campeona renovadora y profesora de ciencias mecánicas e ingeniería en Project Lead University.
La tecnología de fabricación industrial más común es el moldeo por inyección, donde el polímero derretido se forma en el molde de metal, dijo Tofak. Aunque la producción a gran escala puede ser eficiente, se puede evitar el mantenimiento de los mohos y el horno (donde las dificultades de plástico) se pueden evitar e inaceptables, especialmente para artículos grandes, como salas de botes o cuchillas de ventiladores. La fabricación adicional, que imprime artículos 3D como Cape Cake, es baja e ideal para productos artificiales como piezas aduaneras.
“El equipo de impresión 3D de Polymer se ha vuelto sólido, pero todavía hay aspectos que lo hacen costoso y muy lento”, dijo Tofak. “Nuestro objetivo era aumentar la velocidad de fabricación, el tamaño y la calidad del material mientras mantenía un bajo costo. El proceso con el que salimos es realmente rápido y barato”.
Primero, Samiya y su compañero resina líquida de color ámbar, llamado diaconoscientes, o DCPD, en un recipiente de vidrio abierto sumergido en agua helada. Calientan un punto central en la resina a 70 ° C. Cuando termina la reacción, el calor se extiende desde el punto de contacto original a 1 mm/segundo, que es 100 veces más rápido que las impresoras 3D de escritorio disponibles para uso en el hogar y 60 veces más rápido que la especie más rápida del mundo. Todo lo que toca el calor es más difícil en el círculo de crecimiento, como si el rey secreto de Madas ocupara el centro de la tierra. Manteniéndose a partir de la liberación constante de calor, reaccionando, que se llama polimerización de metilus de apertura de color frontal y lleva el nombre de TI-usa energía mínima para apretar la refina en su forma sólida: poli disésico o p-dCPD.
A medida que aumenta el círculo duro, los investigadores se retiran de la resina como una manzana fuera del caramelo y cambian su forma. Dado que la reacción sólida del líquido solo se encuentra debajo de la superficie, los investigadores pueden levantar, hundir o rotar las partes sólidas como un vaso de vidrio para conectar su tamaño y forma. Por ejemplo: para hacer un corrugado, o ondulado, borde, los investigadores levantan un poco la resina, la mantienen en silencio y repite.
Los investigadores diseñados para imitar sus acciones, cómo un árbol subcontrató permanentemente, coloreando a través del color. En la naturaleza, elementos como la gravedad, el aire y las temperaturas hacen que la tendencia a crecer desde el equilibrio de un árbol, lo que resulta en árboles doblados en el aire o alcanzan un parche de luz solar en el paraguas del bosque.
Tofuk fue influenciado por muestras de organismos vivos y las formas resultantes, también conocidas como morfogenais, DRC valió la pena el libro de Thomson, leyendo el “crecimiento y la forma”. En agosto pasado, cuando el taffar fue ascendido al profesor asociado como profesor completo, dedicó el libro a la Biblioteca de la Universidad.
Utilizando sus nuevos métodos, Tofak y sus colegas fabricaron artículos cotidianos como un punk, frambuesa y calabaza. Todos estos son todos los ejes o armonía alrededor del eje vertical. Las formas no de armonía son más difíciles, pero posibles. Por ejemplo, los investigadores hicieron una escultura de pájaros kiwi al permitir que el cuerpo esférico se extienda por la superficie justo antes de pasar el tiempo para hacer un tono desagradable y un pico minucioso.
“Este es un uso hermoso y fácil de un proceso de reacción, que se encuentra en muchos sistemas naturales. La velocidad y la eficiencia energética del proceso de impresión de crecimiento hacen que este proceso sea particularmente atractivo. En el modelado de este proyecto de cooperación bilateral, hemos desarrollado una herramienta computacional en la que el equipo fabricado es necesario para lograr un objetivo de equipo.
Los límites de este procedimiento son los mismos que se encuentran en la naturaleza. “Ocultar elementos curvos como los plátanos es teóricamente posible, pero es difícil programar en términos de matemáticas, como formas complejas, como” como una espina en rosas. “
“Es difícil encontrar un cubo perfecto en la naturaleza”, dijo.
El proceso es “simple y extremadamente ventas” y, con suerte, algún día se puede usar para hacer un gran producto a base de polímero como la cuchilla de la turbina eólica, dice Tafak. El proyecto ha sido financiado a través del Programa de Ciencias de la Energía Básica de la Oficina de Energía de EE. UU.
“La ciencia energética básica puede conducir al cambio, lo que significa los efectos del cambio en nuestra economía”, dijo Tofak.
El primer autor y estudiante graduado de Illinois, Yun Sewing Kim, dijo que el proyecto mostró un trabajo en equipo real:
“Era un trabajo en equipo realmente verdadero, porque necesitaba habilidades en diferentes orígenes y todos nos unimos para unirnos”, dijo.
CO -Randy EvoldtPara, para, para,. Alexander Rankin Profesor de Ciencia e Ingeniería Mecánica en once, agrega: “Muchos de los trabajos de este trabajo han resultado en el excelente trabajo en equipo. Con la cooperación mutua, la cultura de Illinois ilumina”.
