چاپ سه بعدی پلاستیک با استفاده از پودر ویژه

به گزارش روز شنبه گروه علم و آموزش ایرنا از روزنامه دیلی میل، گروهی از محققان در دانشگاه «نیو ساوت ولز» (UNSW)، متوجه شدند که افزودن یک پودر مخصوص به رزین مایع مورد استفاده در فرآیند چاپ می تواند به ترمیم مواد پلاستیکی در صورت آسیب دیدن آنها کمک کند.

این ترمیم را می توان در دمای اتاق انجام داد و فقط باید تحت نور ال ای دی انجام شود که باعث واکنش شیمیایی و همجوشی قطعات شکسته می شود. در حال حاضر، دستیابی به چنین نتیجه ای می تواند به معنای جداسازی محصولات و قرار دادن اجزای شکسته در یک سری چرخه حرارتی باشد.

همچنین این ترمیم را با استفاده از این روش جدید می توان در مدت یک ساعت انجام داد. در حالی که چاپ سه بعدی یا تولید مواد افزودنی عموماً تأثیر کمتری بر محیط زیست دارد، اما هنوز با تعریف دقیق سازگاری با محیط زیست مطابقت ندارد.

دکتر ناتانیل کوریگان سخنگوی این گروه تحقیقاتی گفت: هرگونه تاخیر در تعمیر شکستگی‌ها معمولاً باعث اتلاف وقت و هزینه می شود اما اکنون با استفاده از این روش جدید می توان آنها را به راحتی و به سرعت ترمیم کرد و در بسیاری از موقعیت ها می توان به جای دور انداختن اجزای آسیب دیده ، آنها را دوباره ترمیم کرد.

وی افزود: یک مزیت زیست محیطی آشکار این روش این است که مجبور نیستید هر بار که یک ماده کاملاً جدید شکسته می شود دوباره آن را سنتز کنید. ما برای کاهش ضایعات پلاستیکی در حال افزایش طول عمر این مواد هستیم.

سخنگوی این گروه تحقیقاتی یادآور شد: پودر افزودنی که در این روش مورد استفاده قرار می گیرد یک «تری تیو کربنات» یا عامل RAFT است . تری تیو کربنات از واکنش هیدروسولفید با دی سولفید کربن به دست می آید. این پودر امکان تنظیم مجدد شبکه عناصری که مواد چاپی را تشکیل می دهند، می دهد و اجازه می دهد تا آنها را با هم ترکیب کنند.

کوریگان خاطرنشان کرد: این ترکیب در عرض ۳۰ دقیقه رخ می دهد که نورهای UV LED مستقیماً بر روی پلاستیک شکسته تابیده می شوند و «ترمیم» کامل تقریباً در یک ساعت اتفاق می افتد.آزمایش‌های انجام شده از جمله بر روی یک ویولن با چاپ سه بعدی ساخته شده بود، نشان می‌دهد که استحکام پلاستیک خود تعمیر شده به طور کامل به حالت شکسته اولیه خود بازیابی می‌شود.

وی همچنین گفت: البته فرآیندهای دیگری نیز وجود دارد که این کار را انجام می دهند اما آنها برای تعمیر مواد به شیمی حرارتی متکی هستند و معمولاً برای دستیابی به همان نتیجه به حدود ۲۴ ساعت زمان و چرخه های حرارتی متعدد نیاز دارند.

سخنگوی این گروه تحقیقاتی افزود: محدودیت دیگر سایر فرایندها این است که برای ترمیم مواد پلاستیکی به یک اجاق گازی نیاز دارید که با دمای بالا گرم شده باشد و بدیهی است که نمی توانید مواد پلاستیکی را در محل تعمیر کنید و  ابتدا باید آن را از قطعه جدا کنید که سطحی از پیچیدگی و تاخیر را اضافه می کند اما با استفاده از سیستم ابداعی ما، می توانید پلاستیک شکسته را در جای خود ترمیم کرد و نور را به کل قطعه بتابانید.

محققان معتقدند که این فناوری را می توان در طیف وسیعی از کاربردها استفاده کرد که در آن از مواد سه بعدی پیشرفته در قطعات تخصصی با فناوری پیشرفته استفاده می شود. این قطعات شامل لوازم الکترونیکی پوشیدنی، حسگرها و حتی برخی از تولیدات کفش است.