Los investigadores están tratando de encontrar nuevas formas de desarrollar y desarrollar varias características útiles observadas en la naturaleza. Excelente cabello y fibras, que están presentes en todas partes en la naturaleza, son útiles de varias aplicaciones, desde cabello sensorial hasta fibras que le dan a los peces de cerdo su consistencia única.
Los profesores de Maxi Samiya Tofak y Randy Elder, el candidato al doctorado M Tanor Hussain y los colegas externos han resuelto esta necesidad con sus técnicas de impresión 3D recientemente publicadas. Comunicaciones de la naturaleza. Su artículo, “Impresión 3D rápida de fibras finas, permanentes y suaves a través del intercambio de solventes incrustados”, discute la ciencia detrás de su enfoque de bio -inspiración para la impresión rápida de excelentes fibras en el gel.
A diferencia de los métodos de impresión 3D tradicionales, en los que el material se deposita en el aire del acné a través de la capa, las reservas de impresión 3D están integradas en medio de soporte como Hydrogel. Al imprimir en el aire, los modelos deben basarse de tal manera que cada capa pueda soportar una capa posterior o, para estructuras de arquitectura complejas, la estructura auxiliar extraíble se puede imprimir y descargar más tarde. La impresión en el gel niega la necesidad de estas estructuras, ya que el gel en sí admite la forma del material impreso, lo que permite que las formas complejas, como el infierno, se impriman de manera más efectiva. Además, la sección impresa se puede corregir y luego retirarse de la cárcel, que puede usarse nuevamente para muchas impresiones.
Sin embargo, la impresión 3D incrustada había luchado previamente con características muy delgadas, que recordó la impresión 3D en el aire. Debido al estrés superficial, dieciséis micras por debajo del diámetro antes del proceso de recorrido se rompen rápidamente. El equipo de investigación quería imprimir mejores gotas para conocer las fibras que se encuentran en la naturaleza, como la seda o el pez hEG atrapado por las arañas.
Hussein dijo: “En la naturaleza, hay muchos ejemplos de la estructura de los festivales que solo obtienen un poco de diámetro de micras”, dijo Hussein, “Hussein, quien es el segundo autor y se enfoca en diseñar gel no novato. “Sabíamos que esto debe ser posible”.
Los investigadores utilizaron un método de intercambio de solventes para evitar que la ruptura capilar sea de estrés superficial. Hussein dijo: “Modificamos la prisión e imprimimos tinta para tratar la tinta tan pronto como fue depositado en la prisión”. “Evita que la tensión colisione porque es casi inmediatamente sólida”. A través de este enfoque, el equipo recibió una resolución de 1.5 micras. También probó con la impresión a través de numerosas boquillas, que podrían fabricarse rápidamente.
El primer autor, el Dr. Wunsk Eyim, ahora es miembro de la facultad en el Departamento de Ingeniería de Materiales de Fiber Coacher de la Universidad de Corea del Sur, el ex investigador post documental en el laboratorio de Tofak.
“Esta investigación ha superado una larga gama de tecnología de impresión 3D que publican materiales blandos con un diámetro pequeño como un micrón”, dijo EUM. “La adquisición de una resolución de impresión tan alta significa que ahora tenemos una base técnica para imitar micro fibras y estructuras similares a cabello que se encuentran en la naturaleza, lo que muestra servicios públicos notables”.
Los investigadores están interesados en la impresión 3D incrustada debido a la capacidad de duplicar las propiedades del lodo de los peces HIG, que muestra un mejor rendimiento mecánico que otros geles debido a la presencia de paquetes de hilo de escala de micras. Evelyud ha estado estudiando la mecánica de Hogfish Salem durante más de una década con el profesor Douglas Food de la Universidad Chapman.
“Adoptamos la impresión 3D incrustada como un método para imitar estos hilos”, dijo Eyem. “A través de nuestra investigación, descubrimos que la tecnología de impresión 3D que produce alta resolución nos permite producir una amplia gama de estructuras naturales más de lo esperado”.
“Este estudio está relacionado con la visión de investigación más amplia de mi grupo”, dijo Eldt.
“La importancia de este método es desarrollar muchas geometría del cabello, mientras que un cabello tan excelente y elástico no necesita lidiar con la fuerza descendente de la gravedad”. “Nos permite producir cabello 3D complejo, utilizando una impresora 3D Ultrapertis”.
A través de su técnica, los investigadores tienen la intención de avanzar en el desarrollo de materiales más modernos.
Hussein dijo: “Este método tiene un potencial significativo, ya que las ultrafinas y las fibras largas pueden vincularse a materiales prácticos para permitir la copia de la estructura de las fibras afectadas por la naturaleza”.
“Estamos particularmente interesados en imprimir las microestructuras finas que no se pueden sentir hoy utilizando técnicas tradicionales de fabricación de semiconductores”, dijo Eumim.
