Новый метод цветной 3D-печати

09.08.2018

Сегодня люди изучают, как можно использовать 3D-печать в сфере производства, медицине, моде и в даже пищевой промышленности. Но одна из наиболее эффективных форм трехмерной печати имеет серьезный недостаток: она позволяет печатать только черно-белые объекты. Исследователи из Института фотонных наук (Испания) изменили метод 3D-печати с технологией SLS - так, чтобы стало возможным печатать во всех цветах радуги.

3D-принтеры с технологией SLS (selective laser sintering) используют лазер для нагрева порошкообразного материала - обычно нейлона или полиамида. Под действием высокой температуры частицы порошка спекаются - и образуется единая твердая масса. Принтер добавляет материал слой за слоем, пока не будет получена желаемая трехмерная структура. Чтобы снизить энергетические потребности процесса, исследователи решили добавить в полимерные порошки специальные соединения - фотосенсибилизаторы: углеродные нанотрубки, углеродную сажу и графен. Эти материалы поглощают свет гораздо сильнее, чем полимеры, и намного быстрее преобразуют его в тепло, что позволяет использовать более дешевые лазеры с более низкой мощностью. Однако фотосенсибилизаторы на основе углерода могут производить печатные объекты только серого или черного цвета.

Ученые из Института фотонных наук (ICFO, The Institute of Photonic Sciences) хотели найти фотосенсибилизатор, который позволил бы печатать цветные объекты с помощью SLS-метода.

Для этого исследователи разработали золотые наностержни, которые бы интенсивно поглощали свет в инфракрасной области спектра, будучи почти прозрачными для видимого света. Они покрыли микроскопические стержни диоксидом кремния (бесцветными кристаллами, которые обладают высокой прочностью), а затем смешали их с полиамидными порошками для печати трехмерных объектов. Они обнаружили, что золотые наностержни преобразуют свет лазера в тепло намного лучше, чем технический углерод.

Кроме того, новые фотосенсибилизаторы помогают производить объекты более чистого белого цвета и - при смешивании с красителями - ярко окрашенные трехмерные предметы.

<< Назад: Дроны будут отгонять стаи птиц от аэропортов 10.08.2018

>> Вперед: Магнитные монополи в среде холодного квантового газа 09.08.2018

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 Контактная линза с дисплеем OLED 26.08.2025 Исследователи из Корейского института науки и технологий (KAIST) предложили решение, которое избавляет пациентов от необходимости проходить процедуру в затемненных комнатах и фиксировать взгляд на стационарном приборе "Ганцфельд". Теперь достаточно просто надеть линзу, чтобы получить те же данные в гораздо более комфортных условиях. Это особенно важно для детей и людей, которым трудно сохранять неподвижность во время обследования. В основе новой технологии лежит ультратонкий органический светодиод, встроенный в электрод линзы. Толщина OLED составляет всего 12,5 микрометра, что примерно в шесть-восемь раз меньше диаметра человеческого волоса. Такое решение позволяет использовать мягкий и равномерный источник света, не вызывающий перегрева и не ограничивающий интенсивность сигналов. В отличие от традиционных жестких неорганических светодиодов, OLED обеспечивает стабильные результаты даже при низкой яркости - около 126 нит. Устройство работает полностью автономно: в линзу встроены беспроводная антенна и управляющий чип. Передача энергии осуществляется по резонансной частоте 433 МГц, что гарантирует устойчивое и безопасное соединение. В качестве демонстрации практического применения разработчики показали беспроводной контроллер, встроенный в маску для сна и синхронизируемый со смартфоном. Испытания подтвердили безопасность технологии. В процессе экспериментов было доказано, что температура поверхности глаза остается ниже 27 °C, а значит, риск теплового повреждения роговицы исключен. Более того, линза сохраняла свои свойства даже в условиях высокой влажности, что делает ее надежным инструментом для реальных клинических условий. Разработчики подчеркивают, что интеграция гибкости и светорассеивающих характеристик ультратонких OLED в контактную линзу - это первая попытка подобного рода в мировой практике. Профессор Синхэп Ю отмечает, что это открытие позволит расширить возможности смарт-линз не только в сфере диагностики, но и в области фототерапии, лечения близорукости, дополненной реальности и даже световой нейростимуляции. Фактически новая технология меняет само представление о том, каким может быть медицинский инструмент. От громоздких приборов офтальмология делает шаг к компактным и удобным носимым устройствам, которые обеспечивают пациенту больше свободы и комфорта.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025