موبنا – چاپ چهار بعدی هر چند هنوز در آغاز دوران خود است، به سرعت در کنار چاپ سه بعدی به عنوان روشی نوآورانه و امیدوارکننده در تولید، در حال مطرح شدن است.
همه چیز از خانه‌های چاپ سه بعدی کاملا کاربردی گرفته تا سازه‌های عظیم مثل پل‌های چاپ سه بعدی، قلمرو توانایی‌های مهندسی و مفاهیم طراحی جدید و پویا را گسترش داده است.
شاید بهترین بخش از این موضوع، این است که گذار از دو بعدی به سه بعدی با استقبال بسیاری از افراد در تعدادی از صنایع و زمینه‌ها مواجه شده است.
همین طور که ما با این فناوری جدید هماهنگ می‌شویم، فناوری چاپ چهار بعدی نیز در افق نمایان شده است. گروهی از محققان دانشگاه شهر هنگ کنگ(CityU) یک روش چاپ چهار بعدی(۴D) را برای سرامیک‌ها توسعه داده که اولین نوع آن در جهان است.
همانطور که از نامش بر می‌آید، از همان مدل چاپ سه بعدی، با یک مرحله مهم، شامل شکل دادن به شیء استفاده می‌کند. نتیجه یک فرآیند است که محصولی را در زمان واقعی با فرآیند ویرایش و تعاملی در زمان واقعی تولید می‌کند.
پژوهشگران به منظور دستیابی به اثرات مورد نظر خود، یک جوهر تولید کردند که محتوی نانوذرات سرامیکی و پلیمرهای الاستیک است. هنگامی که حرارت اعمال می‌شود، این جوهر ویژه قادر به کشش سه برابری است.
همانطور که می‌توان تصور کرد، این فرآیند نوآورانه دو مرحله‌ای که توسعه آن دو سال به طول انجامید، با میزان قابل توجهی آزمون و خطا میسر شد.
پروفسور “لو جیان” استاد گروه مهندسی مکانیک CityU که تیم را رهبری می‌کند، گفت: از ساخت جوهر تا توسعه سیستم چاپ، ما سعی کردیم چندین بار روش‌های مختلفی را امتحان کردیم، چرا که عوامل زیادی نظیر نوع سرامیک، اندازه نوک نازل، سرعت و نیروی فشرده‌سازی و درجه حرارت وجود دارد که می‌تواند نتیجه را تحت تاثیر قرار دهد.
این فرآیند پیچیده می‌تواند منجر به تعدادی از پروژه‌های تحقیقاتی جدید و هیجان‌انگیز شود. پروفسور “لو” در مورد پتانسیل عظیم چاپ چهار بعدی در آینده گفت: با قابلیت شکل دهی تطبیق‌پذیر سرامیک چاپ شده، کاربرد این روش بسیار زیاد است.
وی افزود: یکی از کاربردهای امیدوارکننده، الکترونیک است. مواد سرامیکی در انتقال سیگنال‌های الکترومغناطیسی بسیار بهتر از مواد فلزی هستند. با ورود شبکه ۵G، محصولات سرامیکی نقش مهمی در تولید محصولات الکترونیکی بازی خواهند کرد.
وی همچنین معتقد است که ماهیت هنری این مواد و توان بالقوه آن به شکل‌های پیچیده شکل می‌گیرد و می‌تواند در ساخت پشت گوشی‌های تلفن همراه سفارشی استفاده شود. همچنین تجمل سرامیک در مقابل درجه حرارت بالا چشمگیر است و ممکن است یک روز از آن به عنوان یکی از مواد کاربردی در هوافضا استفاده شود.
کار این تیم نشان می‌دهد که اگرچه شاید شما نمی‌توانید چرخ را دوباره اختراع کنید، اما می‌توانید به طور چشمگیری روند ساخت خود چرخ را تغییر دهید و بهبود ببخشید.
این مطالعه در مجله Advanced Sciences منتشر شده است.
منبع: ایسنا