ژل جدیدی که چاپ ۳بعدی فلز را در دمای اتاق امکان‌پذیر می‌کند

به گزارش پایگاه خبری “ججین” به نقل از ایسنا، اگرچه چندین روش‌ برای چاپ سه‌بعدی اشیای فلزی وجود دارد اما در همه آنها باید از گرما استفاده شود که برای تولید برخی از تجهیزات الکترونیکی حساس به حرارت مفید نیست. شاید به زودی بتوان از یک ژل جدید برای چاپ سه‌بعدی چنین تجهیزاتی در دمای اتاق استفاده کرد.

این ماده که توسط گروهی از دانشمندان «دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی»(NCSU) ابداع شده است، ابتدا به عنوان محلولی متشکل از ریزذرات مس معلق در آب ساخته می‌شود.

در مرحله بعد، ریزذرات فلز دیگری موسوم به «آلیاژ یوتکتیک گالیوم ایندیم»(EGaIn) و همچنین اسید کلریدریک اضافه می‌شوند که دومی، پی‌اچ آب را روی ۱.۰ تنظیم می‌کند، اکسیدها را از EGaln بیرون می‌کشد و به طور موقت آن را به حالت فلز مایع درمی‌آورد. این کار باعث می‌شود که ذرات EGaln محکم‌تر به ذرات مس بچسبند و شبکه‌ای از ذرات مس را تشکیل دهند که توسط پل‌های EGaln به هم متصل شده‌اند. «متیل سلولز»(Methylcellulose) نیز برای حجیم شدن مخلوط به آن اضافه می‌شود.

ژل به دست آمده را می‌توان از نازل یک چاپگر سه‌بعدی معمولی در دمای اتاق بیرون آورد و هر بار یک لایه را بالا برد. وقتی محصول ساخته‌شده در همان دما خشک شود، آب و اسید کلریدریک تبخیر می‌شوند. نتیجه نهایی، یک جسم سه‌بعدی سفت و بسیار رسانای الکتریکی است که تا ۹۷.۵ آن را فلز و بقیه را متیل سلولز تشکیل می‌دهد.

علاوه بر این، در صورت اعمال گرما در حین خشک شدن، جسم به شکل قابل پیش‌بینی تغییر شکل می‌دهد. از این روش می‌توان در تولید چیزهایی استفاده کرد که در نهایت باید شکل پیچیده‌ای را به خود بگیرند اما چاپ آنها به عنوان یک الگوی مسطح، آسان‌تر است.

این پژوهش، در مجله «Matter» به چاپ رسید.

در ویدئوی زیر، می‌توانید ببینید که چگونه از این ژل برای چاپ سه‌بعدی یک عنکبوت استفاده می‌شود که هنگام خشک شدن و گرم شدن، روی پاهایش بالا می‌آید.