Хай-тек 3D-печать с помощью ультразвука: как напечатать "объект в объекте"

9 июня 2022, 12:40

Персоны

Рубрика "Хай-тек" Николая Гринько на "Вестях ФМ".

Канадские ученые из университета Конкордии продемонстрировали новый метод трехмерной печати при помощи звуковых волн. Для этого используются узконаправленные ультразвуковые импульсы, которые фокусируются в емкости, заполненной жидким полимером. В точке максимальной фокусировки ультразвукового луча возникают колебания, что приводит к формированию микроскопических пузырьков. Причем их температура поднимается почти до 15 000 °C, а давление – до 1000 атмосфер. Этот процесс называется кавитацией и длится всего несколько триллионных долей секунды, но этого достаточно для полимеризации материала в точке, где находится пузырек. Перемещая ультразвуковой излучатель, можно создать внутри емкости трехмерный объект любой формы и сложности. Более того, технология DSP позволяет печатать одни объекты прямо внутри других, не оказывая на них никакого воздействия.

Коллектив редакции нашей программы поясняет. Существующие сегодня способы 3D-печати можно условно разделить на 3 типа. Первый – это когда из жидкого материала после укладки испаряется влага, и он твердеет – так происходит, например, при печати цементным раствором. Второй – самый распространенный – когда печать ведется расплавленным пластиком, который становится твердым, остывая. И третий – когда на порошковое сырьё воздействуют лазерным лучом, заставляя порошок спекаться, – так печатают металлические детали.

Канадские инженеры предложили четвертый способ – печать с помощью звука. И главное отличие такого метода в том, что ультразвук проникает сквозь многие материалы, даже сквозь металл. А значит, печатать можно, например, прямо внутри сложных машин и механизмов. И даже, вероятно, внутри живого организма, не повреждая его. Принцип довольно прост: внутрь вводится жидкий полимер, который затем под воздействием ультразвука становится твердым. Конечно, пока о таком применении говорить еще очень рано, тем более что что полимер, с которым экспериментировали инженеры, подойдет далеко не всегда. Но авторы технологии уже удачно опробовали ее на керамическом материале, а теперь собираются испытать и печать металлом. Так что скоро на смену лазерам и нагревательным элементам придут ультразвуковые излучатели, печать станет дешевле и проще, а 3D-принтеры станут такой же привычной домашней техникой, как микроволновка или стиральная машина. Хотя…

Хай-тек. Все выпуски

Популярное аудио

Новые выпуски

Авто-геолокация