Найден способ печатать на 3D-принтере модели с жидким компонентом
Новая технология была разработана командой из немецкого университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге под руководством профессора Вольфганга Биндера и исследователя Харальда Руппа. В ней используется уникальная система, включающая две раздельные насадки для 3D-печати: одна создает объекты путем экструзии последовательных слоев расплавленного полимера, а другая (предназначенная для струйной печати) параллельно наносит крошечные капли жидкости.
Процесс начинается с того, что головка экструдера используется для печати твердой полимерной основы, поверх которой печатается решетчатая сетка в форме вафли, состоящая из перекрещивающихся полимерных нитей. Затем струйная головка наносит капли жидкости в каждую из ячеек внутри этой сетки. После этого экструдер возвращается, печатая твердый колпачок поверх решетки и тем самым запечатывая жидкость внутри.
В ходе демонстрации того, как можно использовать эту технологию, ученые напечатали капсулы, которые были сделаны из биоразлагаемого полимера и заполнены «активным жидким веществом». Даже после воздействия высокой температуры в процессе печати жидкость сохраняла свои активные качества — это говорит о том, что систему можно использовать для производства капсул, которые медленно высвобождают лекарство во внутреннюю среду организма.
В другой демонстрации светящаяся жидкость была запечатана внутри пластикового материала. Когда этот материал подвергся предельному напряжению, жидкость вылилась наружу, что явно указывало на область повреждения. Такой материал может быть встроен в ключевые зоны самолетов или автомобилей, что поможет предупредить их владельцев, если техника подвергнется слишком сильным механическим нагрузкам.
Есть надежда, что после дальнейшего развития данная технология 3D-печати также может быть использована для создания самовосстанавливающихся материалов или даже компонентов аккумуляторов.
«Будущее за более сложными методами, сочетающими несколько этапов производства», — уверяет профессор Биндер. «Вот почему мы искали способ интегрировать жидкости непосредственно в материал в процессе печати».
Если раньше жидкости приходилось добавлять к моделям уже после печати, то теперь это можно делать одновременно