Нова технология за 3D печат създава обекти със звукови вълни

Най-често срещаните технологии за 3D печат са подреждане на слоеве от разтопена пластмаса, топене на метален прах със светлината на мощен индустриален лазер или използване на ултравиолетов лазерен лъч, който кара течния полимер да се полимеризира и втвърдява. А неотдавна изследователи от университета Конкордия, Канада, демонстрираха нов подход към 3D печат, който използва звукови вълни. И този нов подход се нарича "директен звуков печат" (Direct Sound Printing, DSP).

Технологията за 3D печат DSP използва ултразвукови импулси, силно фокусирани в контейнер, пълен с PDMS (полидиметилсилоксан) полимер. В точката на максимално фокусиране на ултразвуковия лъч една зона достига ултразвукова скорост. Това от своя страна води до образуването на микроскопични мехурчета.

Високата скорост на трептения на мехурчетата кара температурата им да се повиши до 15 хиляди Келвина (14 727 градуса по Целзий), а налягането вътре в тях достига 1000 бара. Това повишаване на температурата и налягането продължава няколко пикосекунди (трилионни от секундата), но това е достатъчно, за да полимеризира материала в точката, където се намира мехурчето.

Чрез преместване на ултразвуковия излъчвател и регулиране на обхвата на фокусиране на лъча е възможно да бъде създаден триизмерен обект с всякаква форма и сложност вътре в контейнера. Нещо повече, DSP технологията позволява да бъдат отпечатвани обекти директно в други обекти, без никакво вредно въздействие върху тях.

Например, използвайки DSP технологията, е възможно да се ремонтира механизъм, без да се отваря кутията му, което може да бъде много полезно за ремонт и обслужване на спътници в космоса. Тази технология ще направи възможно отпечатването на имплант директно в тялото на пациента, на място, където преди това е бил инжектиран полимер, който не представлява опасност за човешкото тяло. В допълнение към PDMS полимера, канадските изследователи вече са тествали DSP технологията за изработване на предмети от керамичен материал.