Разработен е метод за 3D принтиране на изключително тънки влакна с диаметър 1,5 µm

Фините влакна и косми, с които природата е дарила много животни, им осигуряват еволюционно предимство. Учените се опитват да възпроизведат тези структури в лабораториите, за да направят уникалните им свойства достъпни и за хората. Експерти от САЩ са разработили усъвършенствана технология за адитивен печат за бързо отпечатване на тънки и дълги гел-влакна.

За разлика от традиционното 3D принтиране, при което материалът се отлага слой след слой във въздушна среда, при метода на потапяне материалът се отлага в поддържаща среда, например хидрогел. При печатане във въздушна среда моделите трябва да бъдат ориентирани така, че всеки слой да поддържа следващия, или трябва да бъдат отпечатани специални поддържащи структури, които след това трябва да бъдат отстранени. Печатането в гел позволява сложната форма на материала да се поддържа без допълнителни елементи. Нещо повече, гелът може да се използва повторно, след като продуктът се втвърди.

Създаването на тънки части чрез печатане чрез потапяне обаче досега беше трудно. Нишките с диаметър по-малък от 16 µm се разкъсват, преди да се втвърдят, поради повърхностното напрежение. Изследователите от Университета на Илинойс решават да намерят начин да заобиколят този проблем и да отпечатат влакна с дебелина не по-голяма от паяжина. Те са използвали метод за размяна на разтворителите, като са модифицирали гела и мастилото така, че то да се втвърди веднага след попадането му върху гела. Влакната стават твърди почти мигновено и спират да се късат.

Този подход намалява дебелината на нишките до 1,5 микрона, съобщава Science Daily. А експериментите с паралелен печат проправят пътя за бързо производство на най-тънките влакна.

„Значението на този метод е във възможността да се произвеждат различни геометрии на влакната, без да се налага да се преодолява силата на гравитацията на тези тънки и гъвкави власинки“, казва професор Самех Тауфик, един от изследователите. – „Това ни позволява да изработваме сложни 3D власинки с малък диаметър с помощта на свръхпрецизен 3D принтер.

Новата технология поставя основите на промишленото производство на микрофибърни структури с уникални свойства, а също така ни позволява да преминем към изучаване на сложното механично поведение на ненютоновите флуиди.