3D-печать металлических объектов при комнатной температуре

14.07.2023

Ученые из Университета Северной Каролины разработали уникальный состав, который позволяет печатать металлические изделия с помощью 3D-принтера при обычной комнатной температуре. Этот значительный прорыв открывает новые возможности для создания металлических предметов, включая те, которые чувствительны к высоким температурам, например, в области электроники.

Основой нового материала является водная суспензия микрочастиц меди. В нее добавляются микрочастицы эвтектического сплава галлия с индием (EGaIn) и соляная кислота. Последняя изменяет pH воды до значения 1,0, что удаляет оксиды из EGaIn и временно превращает его в жидкометаллическое состояние. Глобулы EGaIn присоединяются к более крупным частицам меди, образуя прочные связи между ними. Для увеличения объема смеси в нее добавляется метилцеллюлоза.

Полученный вязкий гель может быть выдавлен из сопла обычного 3D-принтера при комнатной температуре, позволяя создавать объекты путем последовательного формирования слоев. После печати объект высыхает при той же температуре, в результате чего вода и соляная кислота испаряются. Таким образом, получается твердый трехмерный объект с высокой электропроводностью, состоящий на 97,5% из металла (остальные 2,5% - метилцеллюлоза).

Контролируя выдавливание геля и применяя тепло для быстрого высыхания, можно придать объекту желаемую форму: изначально плоская заготовка может быть преобразована в сложную деталь. В одном из примеров использования этой технологии был создан паук, который поднимался на ноги по мере высыхания при нагревании. Это демонстрирует потенциал нового метода для печати металлических объектов с высокой точностью и гибкостью при обычной температуре.

<< Назад: Безопасные квантовые цифровые платежи 14.07.2023

>> Вперед: На Луне обнаружен источник тепла 13.07.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Нитроглицерин может вызвать мигрень и аномальные сердечно-сосудистые реакции 18.12.2019 Помимо признанного провоцирующего приступ мигрени действия нитроглицерина, в исследовании сообщается об аномальной сердечно-сосудистой регуляции этого соединения у пациентов с мигренью. Нитроглицерин является мощным сосудорасширяющим средством и, как известно, вызывает приступы мигрени у пациентов с мигренью. Из-за его сосудорасширяющих свойств, нитроглицерин используется в исследованиях сердечно-сосудистой системы для проверки сердечно-сосудистых изменений при измерении кровяного давления, вторичных к образованию венозных пулов. Например, нитроглицерин используется для тестирования функции барорефлекса у лиц с вазовагальным обмороком, что часто встречается у пациентов с мигренью. Ученые Медицинского центра Лейденского университета оценили сердечно-сосудистые параметры с помощью фотоплетизмографии (артериальное давление, частота сердечных сокращений, ударный объем, сердечный выброс, периферическое сопротивление) до (-10 мин), во время введения нитроглицерина внутривенно (20 мин) и после введения нитроглицерина (10 мин.) Они сравнили различия между пациентами с мигренью, у которых были приступы, вызванные нитроглицерином, и здоровыми людьми. Наличие вазовагального обморока также учитывалось. Десять здоровых участников и 16 пациентов с мигренью были включены в исследование. Тринадцать из 16 пациентов (81,3%) имели приступы мигрени после инфузии нитроглицерина, против ни одного из контрольной группы. Не было спровоцировано вазовагального обморока. Пациенты с мигренью показали более высокую частоту сердечных сокращений в ответ на инфузию нитроглицерина. В анализе подгруппы пациентов с мигренью, разделенной на пациентов с ранними приступами (те, у которых приступы произошли через <270 минут после инфузии NTG) или с поздними приступами (через > 270 минут), ударный объем и сердечный выброс были уменьшены в обоих случаях внутри группы мигрени по сравнению со здоровой контрольной группой, с более выраженным сокращением в группе приступов мигрени с ранним началом. Авторы интерпретируют эти данные осторожно, так как исследование было недостаточно мощным с небольшой выборкой. Д-р ван Оостерхоут считает: "Усиленная реакция системного кровообращения на нитроглицерин при мигрени свидетельствует о том, что системная сосудистая сеть более восприимчива к ее (вазодилатирующим) эффектам". И добавляет: "Чувствительность к оксиду азота (NO) может быть повышена, возможно, из-за более высоких периваскулярных концентраций NO синтазы". Наконец, хотя ни у одного из участников не было вазовагального обморока, авторы не исключают общей подверженности приступам мигрени и вазовагальному обмороку, поскольку некоторые пациенты в этом исследовании также испытывали вазовагальный обморок в жизни.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025