Створювати складні об’єкти можна неінвазивно за допомогою звукових хвиль
Команда з канадського Університету Конкордія (Монреаль) винайшли технологію, яка використовує звукові хвилі для 3D-друку, повідомляє видання Intelligent Living.
Цей метод корінним чином відрізняється від класичного 3D-друку. У традиційному способі спочатку порошковий пластик розплавлюють лазером, який принтер наносить шарами, формуючи потрібну модель. Після чого матеріал твердіє під дією ультрафіолетового світла.
У запропонованій новій технології 3D-друку використовується ультразвук. Через це вона отримала назву прямого звукового друку (DSP – direct sound printing).
В закриту камеру поміщають рідку полідиметилсилоксанову смолу (PDMS, відноситься до групи кремнійорганічних сполук або силіконів). За допомогою спеціального датчика-передавача на камеру направляють сфокусовані ультразвукові імпульси. Під дією ультразвукового поля крихітні частки (бульбашки) починають швидко коливатися у певних точках смоли.
Під час коливань всередині бульбашок на одну мить створюються величезні температура та тиск: відповідно біля 14700 ºC та 1000 атмосфер. Різкий стрибок температури й тиску триває лише пікосекунди (трильйонні частки секунди). Після чого смола застигає у місці коливання бульбашки, утворюючи ту чи іншу потрібну форму.
Якщо повільно переміщувати датчик ультразвуку уздовж камери по заданій траєкторії можна утворювати складні тривимірні об’єкти (див. нижче демонстраційне відео).
За допомогою DSP можна неінвазивно друкувати елементи в закритих структурах. Наприклад, ця технологія підходить для ремонту (відтворення) різних компонентів літака, не відкриваючи його фюзеляж. Також метод можна використовувати для 3D-друку імплантатів всередині тіла пацієнта, без необхідності проведення відкритої операції.
Окрім застосування смоли PDMS, дослідники за допомогою DSP успішно надрукували вироби з керамічного матеріалу. Наступний крок – експерименти з полімерно-металевими композитними матеріалами. У планах – перехід на використання чистого металу.
