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:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Сверхтонкий и бесшумный охладитель процессоров 24.12.2012 Специалистами компании GE разработана перспективная технология охлаждения, получившая название Dual Piezoelectric Cooling Jets (DCJ), что можно перевести как "двойные пьезоэлектрические охлаждающие форсунки". Принцип действия DCJ основан на формировании высокоскоростных струй воздуха с помощью микроскопических мехов. Турбулентный поток воздуха улучшает перенос тепла более чем в десять раз по сравнению с естественной конвекцией. Охладитель, в котором используется технология DCJ, может иметь толщину всего 4 мм. По сравнению с существующими системами охлаждения толщину удалось уменьшить более чем вдвое. Другим важным достоинством DCJ является малый расход энергии - такой кулер потребляет менее половины энергии, необходимой для сопоставимого по производительности вентилятора. Наконец, как утверждается, более простая конструкция повышает надежность охладителя и позволит экономить огромные суммы на ремонтах мобильных устройств. Стоит добавить, что работает DCJ почти бесшумно. Ознакомительные образцы новых кулеров уже доступны заинтересованным производителям. Когда тонкие, экономные и бесшумные охладители появятся в ноутбуках и планшетах - неизвестно. Однако известно, что разработку GE уже лицензировала компания Fujikura, специализирующаяся на выпуске систем охлаждения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026