Novo método de impressão 3D imprime metal no ar

tinta de impressão 3D assistida por laser irá produzir free-standing, estruturas metálicas, sem material de suporte auxiliar

A crescente demanda por, eletrônicos, sensores, antenas e dispositivos biomédicos flexíveis inspirou uma equipe do Instituto Wyss de Harvard de Engenharia Biologicamente Inspirada e John A. Paulson Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) para criar um novo método complexo de impressão de estruturas metálicas. Este método de escrita de tinta direta assistida por laser permite a impressão de estruturas 3D em uma única etapa, sem material de apoio auxiliar.

Liderados pelo membro do Núcleo Faculdade Wyss  e o Hansjorg Wyss Professor de Engenharia Biologicamente Inspirada em MARES, Jenifer Lewis, Sc.D., a equipe de pesquisa usou uma tinta composta de nanopartículas de prata em seus experimentos. A tinta se desloca através de um bocal de impressão, os cientistas a recombinam com um laser programado que se aplica uma quantidade precisa de energia para solidificar a tinta. Quando combinado com uma fase de impressão rotativa para permitir a curvatura de forma livre, o bocal se move ao longo x , y , e z -axes e produz formas hemisféricas, espiral no espaço livre dentro de segundos.

Em comparação com técnicas de impressão 3D convencional que fabricam características metálicas condutoras, a tinta direta assistida por laser produz padrões complexos de arame curvilíneas superiores em uma única etapa. O conceito de aquecimento localizado a laser também permite que os fios de prata eletricamente condutores sejam impressas diretamente sobre substratos de plástico de baixo custo. Para além disso, a equipa de investigação também conseguiu superar desafios técnicos para otimizar a distância de separação bico-a-laser.

"Se o laser fica muito perto do bico durante a impressão, o calor é conduzido a montante que entope o bico com tinta solidificada", disse o primeiro autor do estudo , Wyss Institute Pós-Doutorado Mark Skylar-Scott, Ph.D. "Para resolver isso, eu inventei um modelo de transferência de calor para explicar a distribuição da temperatura ao longo de um determinado padrão de fio de prata, o que nos permite modular a velocidade de impressão e a distância entre o bico e a laser para controlar do processo de recozimento do laser 'on-the-fly ' ".


Com este detalhe fixo, o método de escrita também pode produzir voltas angulares cortantes finos e mudanças de direção no ar, com potencial para aplicações infinitas em dispositivos eletrônicos e biomédicos. Esta tecnologia avançada "não só inspira novos tipos de produtos, A fronteira de sólidos na fabricação de formas livres é um emocionante campo de pesquisa, demonstrando mais uma vez que as limitações de projeto previamente aceitas podem ser superados pela inovação", disse Wyss Institute diretor fundador Donald Ingber , MD, Ph.D.

Fonte: Instituto Wyss  e TechCrunch