چاپ سه بعدی فراماده مس رسانا, فراماده مس, دانشگاه Duke, فراماده مس رسانا, چاپ سه بعدی فراماده, 3dbaz.com
چاپ سه بعدی فراماده مس رسانا توسط دانشگاه Duke

تری‌دی‌باز(3DBaz)- محققان دانشگاه Duke توانستند با موفقیت فراماده مس را در یک پرینتر سه بعدی FDM بصورت سه بعدی چاپ کنند.
این پروسه از فیلامنت‌های مصرفی مرسوم که حاوی مس رسانا است بهره می‌برد.

این ماده که با نام Electifi شناخته می‌شود توسط یک گروه تحقیقاتی به رهبری Benjamin Wiley -که سال پیش هم یک پروژه تحقیقاتی را انجام داد- توسعه یافت.
به دنبال پیشروی مراحل اولیه، Wiley و Shengrong Ye که بر روی این پروژه‌ی اخیر هم کار کردند، یک استارتاپ به نام Multi3D LLC برای فروش این مواد مصرفی راه اندازی کردند.

تحقیق اخیر “فرامواد مایکروویو ساخته شده توسط چاپ سه بعدی ذوب تدریجی از فیلامنت پایه مسی ابررسانا” یا ‘Microwave metamaterials made by fused deposition 3D printing of a highly conductive copper-based filament’ نام گرفت و در اسناد فیزیک کاربردی منتشر شد.
این توسعه پتانسیل ساخت دستگاه های الکترومغناطیس سه بعدی بر روی پرینترهای سه‌بعدی FDM مرسوم در بازار نشان می‌دهد.
چاپ سه بعدی فراماده مس رسانا, فراماده مس, دانشگاه Duke, فراماده مس رسانا, چاپ سه بعدی فراماده, 3dbaz.com
مدار LED چاپ شده بصورت سه بعدی بر یک برد فومی
فرامواد مایکروویو
فرامواد یا فراماده‌ها نوعی کامپوزیت مصنوعی با خواص پیشرفته هستند.
این تحقیق در خصوص فرامواد مایکروویو “موادی مهندسی شده هستند که برای تعامل با موج‌های الکترومغناطیس طراحی شده و از خود خواص ماده‌ای موثری نشان می‌دهد” را به عنوان توضیح ارائه می‌دهد.
به خاطر همین خواص موثر است که محققان معتقدند الکتیفای (Electifi) می‌تواند تولید دستگاه‌های ارتباطی مانند Bluetooth و Wi-Fi را بشدت تغییر دهد.

این روش نه تنها می‌تواند زمینه‌ی ساخت مطمئن و راحت فرامواد مایکروویو را تسهیل کند، بلکه درها را به روی بهره برداری سومین بعد از فضای طراحی واحد سلولی برای دستیابی به خواص الکترومغناطیسی تقویت شده، باز می‌کند.

دستیابی به این بعد سوم مهم است چرا که قابلیت دستیابی به ساخت فرامواد و همچنین تقویت آپشن‌‌های طراحی را به دنبال دارد.
Steve Cummer، مسئولی از گروه تحقیقاتی و پروفسور مهندسی کامپیوتر و الکتریک در دانشگاه Duke اهمیت این توسعه را تشریح کرد:

ساختارهای پیچیده‌ای از فرامواد سه بعدی که برخی افراد برای خود متصور شده‌اند وجود دارد که طراحی و در تعداد پایین ساخته شده‌اند تا بلکه ثابت شود کاربردی هستند.
اما چالش پیش روی این طراحی‌های پیچیده رسیدن آنها به پروسه‌ی تولید است.

او ادامه داد:

توانایی انجام این کار بر روی یک پرینتر سه بعدی عادی بحث مد نظر ماست.
اینکه هر کسی بتواند یک پروتوتایپ آزمایشی را در طی چند ساعت با هزینه‌ای نسبتا پایین بسازد.

چاپ سه بعدی فراماده مس رسانا, فراماده مس, دانشگاه Duke, فراماده مس رسانا, چاپ سه بعدی فراماده, 3dbaz.com
دیاگرام نشان دهنده‌ی جریان قوی موج های الکترومغناطیس در شی سه بعدی

پتانسیل فرامواد رسانا

در حالی که الکتیفای به اندازه‌ی مس خالص رسانا نیست، فیلامنت به کار گرفته شده در این تحقیق به شدت به موج‌های الکترومغناطیس واکنش نشان می‌دهد و تقریبا به اندازه‌ی مس خالص رسانایی دارد.
نکته‌ی قابل توجه اینکه فرامواد چاپ شده بصورت سه بعدی این خاصیت را بیش از پیش تقویت کرده چرا که مکعب‌ها 14 بار بهتر از ساختارهای دو بعدی با موج‌های الکترومغناطیسی می‌توانند تعامل داشته باشند.
این تیم با توسعه ساختارهای مخصوص برای رسانش به موج‌های الکترومغناطیس توانست به این دستاورد دست یابد.

بنجامین وایلی، استاد شیمی دانشگاه Duke در مورد پتانسیل موجود اظهار کرد:
به نظر ما این دستاورد می‌تواند پروتوتایپ سازی صنعت فرکانس‌های رادیویی را همانند روشی که پرینترهای سه بعدی توانستند طراحی‌های پلاستیک-محور را عوض کنند، تغییر دهد.
وقتی که شما می‌توانید طراحی خود را به دیگران انتقال دهید یا دقیقا کار فرد دیگری را در عرض چند ساعت عینا بسیازید، بدین ترتیب پروسه طراحی هم شتاب می‌گیرد.

چاپ سه بعدی در Duke University

این تحقیق هم در کنار نوآوری‌ها و دیگر دستاوردهای توسعه یافته در دانشگاه دوک واقع در کارولینای شمالی قرار می گیرد
در ماه‌های گذشته، دانشگاه دوک یک پایگاه داده آنلاین از اسکن‌های میمون لمور قابل چاپ را ساخت.
همچنین یک نرم افزار کلاود محور را برای مدیریت پرینت فارم(کارگاه پرینترهای موازی) خود به ثبت رساند.
توسعه‌ی غضروف پرینت شده بصورت سه بعدی با هیدروژل برای ایمپلنت زانو نیز از دیگر کارهای اخیر این دانشگاه است.

پاسخی بگذارید