4D Yazıcı ile Baskıya Geçiliyor

Geçtiğimiz günlerde gerçekleştirilen Amerikan Kimya Derneği Ulusal Toplantısı'nda, sergilenen yenilikler arasında dört adet 3D baskı teknolojisinin, tek bir platformda birleştirilmesiyle geliştirilen 4D yazıcı vardı.

A- A+

03.04.2018 tarihli yazı 5848 kez okunmuştur.

4D baskı ısı, ışık ve nem gibi çevresel tetikleyicilere tepki olarak zamanla dinamik olarak dönüşen, kendinden montajlı yapılar oluşturma sürecini ifade eder. Nesneler, tetikleyicinin başlamasından sonra dönüştükleri farklı şekilleri hatırlamak için kodlanabilir durumdadır. Bu aşamaya geçilebilmesi için baskıda kullanılacak olan malzemenin özellikleri oldukça önemlidir.

4D baskı üzerine uzun zamanlar araştırma yapan George W. Woodruff Makine Mühendisliği okulundan Profesör H. Jerry Qi ve oluşturduğu ekibi, UV-ışık destekli direkt mürekkepli baskı ile SM ve SH elastomerin, 3D baskısında kullanılabilecek yeni bir mürekkep bulduklarını açıkladılar. Yüksek elastik ve gözenekli materyal - yarı iç içe polimer ağ (yarı IPN) üzerine baskı yapılmasına izin veren bu mürekkebin ana maddesi - şekil hafızalı polimerlerden oluşuyor. Şekil hafızalı olmaları sayesinde üretilen madde çok yönlülüğe sahip. Üretan diakrilat ve bir lineer semistalin polimer içeren bu mürekkep, %600'e kadar gerilebilen bir yarı iç içe polimer elastomerinin, 3D baskısı için geliştirilmiş durumda. Yapılan bu çalışmayla, dinamik olarak dönüşebilen materyaller; kendi kendini iyileştiren (SH) ve şekil hafızası (SM) özeliklerine sahip olabileceklerinin kanıtıdır. Bu da tam olarak gelişen 4D baskı yönünde gerekli ve çok önemli bir adımdır.

►İlginizi Çekebilir: 3D Baskılı Otomobil

Geçtiğimiz yıl, Georgia Tech - Singapur Teknoloji ve Tasarım Üniversitesi'nin yardımıyla bir ısı kaynağı uygulandığında taç yapraklarını kapatacak bir çiçeği, 4D yazdırmayı başaran ekip sonunda geliştirdikleri mürekkep ile esnek iletken bir şerit ve tekerlek üretebildiler. Böylece, 3D baskılı SM (şekil hafızası) elastomerin, vasküler (damar) tamir cihazları gibi biyomedikal cihazların üretilmesinde potansiyel uygulamaya sahip olduğu gösterildi.

Toplantıda büyük bir ilgi toplayan yazıcı, hala prototip aşamasında ve Profosör Qi tarafından yazıcıyı kurma maliyetinin yaklaşık 350.000 ABD doları olduğunu açıkladı. Prototip yazıcı, geleneksel 3-D baskıda kullanılan işlemleri basitleştirmek ve hızlandırmak için birçok özelliği entegre edebiliyor.

4D baskının gelişiminde rol oynayacak bu çalışmayla, elektrik kablolarını bile oluşturabilir. Ayrıca, bu çalışma; aynı baskıda farklı malzemeler kullanılarak, anten gibi tüm elektriksel öğeler oluşturulması ile uzay mühendisliğinde de önemli gelişmelere adım atılacağı konusunda umut vadediyor.

SH ve SM polimerlerindeki araştırmalar, son 5 yılda istikrarlı bir şekilde artmaktadır. Ekibin amacı ise yeni 4D baskıya geçilerek yumuşak robotik ve biyomedikal cihazların daha da geliştirilmesi için yeni bir yol açılması. Bu amaç üzerine Profesör Qi ve ekibi, fiziksel engelli çocuklar için protez el yapmak üzere şimdiden, Atlanta Çocuk Sağlığı Hizmetleri ile işbirliği yaptıklarını açıkladılar. Yeni 4 boyutlu yazıcıyla üretilmiş protez elleri kullanacak olan çocukların hayatlarındaki zorlukların üstesinden gelmelerinde yardımcı olacak bu teknolojinin bir an önce uygulamaya geçilmesi bekleniyor.

Kaynak:

►interestingengineering