سه شنبه ۱۷ مهر ۱۴۰۳
۱۹:۵۹ - ۳۰ مرداد ۱۴۰۱ کد خبر: ۱۴۰۱۰۵۳۰۵۷
اختراعات و پژوهش های علمی

تبدیل یخ‌ به ساختارهای خلاقانه با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی

یخ,تبدیل یخ‌ به ساختارهای خلاقانه با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی
ساختارهای یخی چاپ سه بعدی شده به عنوان الگوهایی برای "قالب گیری معکوس" یا "چاپ سه بعدی زیر و رو" استفاده می شود. ساختارهای یخی در یک ماده ساختاری سرد مانند رزین به شکل مایع یا ژل غوطه ور می شوند.

محققان ساختارهای یخی خلاقانه از جمله یک اختاپوس را را با فناوری چاپ سه بعدی ایجاد کردند و می گویند از این فناوری میتوان در ساخت سازه های پیشرفته و مهندسی زیست پزشکی استفاده کرد.

به گزارش ایسنا به نقل از آی ای، محققان دانشگاه "کارنگی ملون" (CMU) روشی را برای چاپ سه بعدی سازه های هنری یخی ظریف توسعه داده اند.

بر اساس مقاله ای که در وبسایت رسمی این دانشگاه منتشر شده است، این روش ساخت با سرعت بالا و قابل تکرار، فرآیند چاپ سه‌بعدی (۳D printing) را متحول می کند.

"آکاش گارگ" دکترای مهندسی مکانیک و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: ما با استفاده از فرآیند چاپ ۳بعدی یخ خود می توانیم قالب های یخی در مقیاس کوچک با دیواره های صاف و ساختارهای منشعب بسازیم. این سازه ها متعاقباً میتوانند برای ساخت قطعات ظریف با حفره های داخلی استفاده شوند.

آب بعنوان یک انتخاب عالی برای کاربردهای مهندسی زیستی در نظر گرفته می شود، زیرا فراوان ترین ماده در سطح زمین و ماده اصلی سازنده همه موجودات زنده است و انتقال حالت ساده و سریع آب به یخ، فرصت های هیجان انگیزی را برای استفاده از آن به عنوان یک ماده ساختاری سازگار با محیطزیست باز می کند.

"گارگ" می گوید: در واقع هیچ چیز بیشتر از آب زیست سازگاری ندارد.

ساختارهای یخی چاپ سه بعدی شده به عنوان الگوهایی برای "قالب گیری معکوس" یا "چاپ سه بعدی زیر و رو" استفاده می شود. ساختارهای یخی در یک ماده ساختاری سرد مانند رزین به شکل مایع یا ژل غوطه ور می شوند.

سپس آب بعداز یکدست شدن یا سفت شدن مواد خارج می شود. برای این منظور میتوان یخ را برای تخلیه آب، ذوب کرد. در روش دیگر، یخ را می توان با تبدیل آن به بخار آب به جای آب مایع تصعید کرد. از آنجایی که یخ را می توان به راحتی تصعید کرد، پس از ریخته گری و جامد شدن مواد ساختاری اطراف به راحتی می توان آنرا جدا کرد.

یک سیستم چاپ سه بعدی با وضوح بالا برای رسوب قطرات آب بر روی یک پلتفرم کنترل شده با دمای منفی ۳۵ درجه سانتیگراد استفاده می شود که به سرعت آب را به یخ تبدیل می کند.

این فرآیند جدید با تعدیل فرکانس جهش قطرات آب و همگام سازی آن، امکان چاپ اشکال هندسی مختلف و شاخه دار با سطوح صاف را فراهم می کند.

محققان این موضوع را با چاپ سه بعدی یک درخت، یک مارپیچ و حتی یک سازه یخی یک و نیم میلی متری شبیه به هشت‌پا نشان دادند.

محققان می گویند، به دلیل تغییر حالت سریع آب و استحکام یخ، چاپ سه بعدی ساختارهای یخی بدون نیاز به چاپ لایه به لایه یا سازه های پشتیبان وقت گیر امکان پذیر می شود.

"گارگ" توضیح داد: کنترل بسیاری از پارامترها چالش برانگیز بود و ما به تدریج به این پیچیدگی رسیدیم.

آزمایش هایی برای تعیین نحوه چاپ، سرعت چاپ و فرکانس های قطرات مورد نیاز برای ساخت ساختارهای یخی با هندسه های مختلف به روشی تکرارپذیر انجام شد.

"بوراک اوزدوگانلار" از دانشگاه "کارنگی ملون" که بر این مطالعه نظارت داشته است، آنرا یک دستاورد شگفت انگیز که پیشرفت های هیجان انگیزی را بهمراه خواهد داشت، توصیف می کند.

وی می گوید:ما بر این باوریم که این رویکرد، پتانسیل بسیار زیادی برای متحول کردن مهندسی بافت و سایر زمینه ها دارد، جایی که ساختارهای مینیاتوری با کانال های پیچیده مانند میکروسیال ها و رباتیک نرم موردنیاز است.

فرآیند چاپ سه‌بعدی (۳D printing) یخ در کمتر از یک سال آینده می تواند برای کاربردهای مهندسی مانند ایجاد کانال های پنوماتیک برای رباتیک نرم استفاده شود. با این حال، کاربرد بالینی آن برای مهندسی بافت مدت بیشتری طول خواهد کشید.

این مطالعه در مجله Advanced Science منتشر شده است.

  • 13
  • 3
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
هیثم بن طارق آل سعید بیوگرافی هیثم بن طارق آل سعید؛ حاکم عمان

تاریخ تولد: ۱۱ اکتبر ۱۹۵۵ 

محل تولد: مسقط، مسقط و عمان

محل زندگی: مسقط

حرفه: سلطان و نخست وزیر کشور عمان

سلطنت: ۱۱ ژانویه ۲۰۲۰

پیشین: قابوس بن سعید

ادامه
بزرگمهر بختگان زندگینامه بزرگمهر بختگان حکیم بزرگ ساسانی

تاریخ تولد: ۱۸ دی ماه د ۵۱۱ سال پیش از میلاد

محل تولد: خروسان

لقب: بزرگمهر

حرفه: حکیم و وزیر

دوران زندگی: دوران ساسانیان، پادشاهی خسرو انوشیروان

ادامه
صبا آذرپیک بیوگرافی صبا آذرپیک روزنامه نگار سیاسی و ماجرای دستگیری وی

تاریخ تولد: ۱۳۶۰

ملیت: ایرانی

نام مستعار: صبا آذرپیک

حرفه: روزنامه نگار و خبرنگار گروه سیاسی روزنامه اعتماد

آغاز فعالیت: سال ۱۳۸۰ تاکنون

ادامه
یاشار سلطانی بیوگرافی روزنامه نگار سیاسی؛ یاشار سلطانی و حواشی وی

ملیت: ایرانی

حرفه: روزنامه نگار فرهنگی - سیاسی، مدیر مسئول وبگاه معماری نیوز

وبگاه: yasharsoltani.com

شغل های دولتی: کاندید انتخابات شورای شهر تهران سال ۱۳۹۶

حزب سیاسی: اصلاح طلب

ادامه
زندگینامه امام زاده صالح زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

خویشاوندان : فرزند موسی کاظم و برادر علی بن موسی الرضا و برادر فاطمه معصومه

ادامه
شاه نعمت الله ولی زندگینامه شاه نعمت الله ولی؛ عارف نامدار و شاعر پرآوازه

تاریخ تولد: ۷۳۰ تا ۷۳۱ هجری قمری

محل تولد: کوهبنان یا حلب سوریه

حرفه: شاعر و عارف ایرانی

دیگر نام ها: شاه نعمت‌الله، شاه نعمت‌الله ولی، رئیس‌السلسله

آثار: رساله‌های شاه نعمت‌الله ولی، شرح لمعات

درگذشت: ۸۳۲ تا ۸۳۴ هجری قمری

ادامه
نیلوفر اردلان بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

تحصیلات: فوق لیسانس مدیریت ورزشی

ادامه
حمیدرضا آذرنگ بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

همسر: ساناز بیان

ادامه
محمدعلی جمال زاده بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
ویژه سرپوش