کوی دانش - kooy

پرینت فلز در هوا

پرینت فلز در هوا
31 اردیبهشت
13:15 1395
روش نگارش جوهر مستقیم به کمک لیزر امکان می دهد تا ساختارهای سه بعدی آزاد و فلزی میکروسکوپی، صرفاً در یک مرحله، بدون نیاز به ماده پشتیبانی کمکی چاپ شود. نگارش جوهری مستقیم به کمک لیزر، به محققان اجازه داد تا اقدام به چاپ پروانه 3 بعدی ظریفی بدون نیاز به هر گونه ساختار پشتیبانی کمکی نمایند.

معمولاً برای توصیف ابزارهای الکترونیکی از صفت هایی مثل "مسطح" و "محکم" استفاده می شود. اما تقاضای بالایی که برای ابزارهای الکترونیک منعطف و پوشیدنی، سنسورها، آنتن ها و ابزارهای زیست پزشکی وجود دارد باعث شده تا  تیمی در موسسه ویس برای دانشکده علوم  کاربردی و مهندسی جان ای . پ دانشگاه هاروارد دست به  ابداع شیوه جدید پرینت ساختارهای فلزی پیچیده بزنند، به نحوی که گویی ساختارها در هوا معلق هستند.  
 این روش «نگارش جوهری مستقیم به کمک لیزر» که به صورت آنلاین مقاله ای در رابطه با آن در 16 می و در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است، این امکان را فراهم می کند تا ساختارهای سه بعدی آزاد و فلزی میکروسکوپی را در یک مرحله و بدون استفاده از ماده پشتیبان کمکی پرینت نمود.  
کار هدایت تحقیق یاد شده توسط جنیفر لویس Sc.D انجام شده است که همین طور پرفسور مهندسی الهام گرفته از بیولوژی Hansjörg Wyss در موسسه SEAS نیز میباشد. وی در همین رابطه می گوید: "از بابت این پیشرفتی که اخیراً در لابراتوارمان صورت گرفته بسیار خوشحال هستم، به این ترتیب می توان شیء مورد نظر را چاپ سه بعدی کرد و الکترودهای منعطف فلزی و ساختارهای پیچیده را "در هوا"  به شیء متصل نمود."
تیم لویس از جوهری متشکل از نانوذرات نقره استفاده کرده و آنرا از میان نازل مخصوص چاپ رد نموده و سپس با بهره گیری از لیزری که به دقت برنامه ریزی شده بود حرارت دادند، این لیزر مقدار مناسبی از انرژی را اعمال می کند تا استحکام لازم جوهر بدست بیاید. نازل چاپ در امتداد محورهای y ،X و z حرکت می کند و با مرحله چاپ دوار ترکیب می شود تا امکان انحنای فرم آزاد را فراهم آورد. به این ترتیب، اشکال کروی ریز، موتیف های چرخشی، حتی پروانه ای که از جنس سیم های نقره ای بوده و عرض آن کمتر از عرض موی انسان می باشد را می شود ظرف چند ثانیه در فضای آزاد پرینت کرد. سیم های چاپ شده رسانایی الکتریکی عالی را به نمایش می گذارد که تقریباً با رسانایی نقره فله همخوانی دارد.
در قیاس با تکنیک های چاپ سه بعدی مرسوم که برای تولید ابزارهای فلزی رسانا استفاده می شود، «نگارش جوهری مستقیم به کمک لیزر» نه تنها از نظر تواناییش در تولید الگوهای سیمی پیچیده و منحنی طی یک مرحله برتر است، بلکه به لحاظ اینکه حرارت دهی لیزری محلی به سیم های نقره رسانا امکان می دهد تا روی زیرلایه های پلاستیکی کم هزینه و بصورت مستقیم پرینت شود نیز روش مناسبی محسوب می شود. 
 به گفته نویسنده اول این مطالعه که نامش مارک اسکایلر اسکات، پی اچ دی، دانشجوی فوق دکتری در موسسه ویس می باشد، چالش برانگیزترین جنبه این تکنیک بهینه سازی فاصله جدایی نازل به لیزر می باشد.  
به گفته اسکایلار اسکات: "درصورتی که لیزر در مدت پرینت کردن به نازل بسیار نزدیک شود، حرارت به صورت بالادستی هدایت می شود که نازل را با جوهر جامد شده دچار انسداد می کند. به منظور جلوگیری از اتفاق افتادن این مسئله یک مدل انتقال حرارتی را ابداع کردیم تا توزیع حرارت را در امتداد الگوی سیمی نقره ای انجام دهد، به این صورت می توان  فاصله و سرعت چاپ بین نازل لیزر را ماژوله کرد تا روند حرارت دهی لیزر را "در هوا" به خوبی کنترل نمود.
نتیجه آنست که روش مزبور نه تنها انحناهای تند و چرخش را موجب می شود، بلکه پیچش های زاویه ای تند و «تغییرات مسیری» را بوجود می آورد که با استفاده از جوهر نقره در هوا نوشته می شوند و کاربردهای بالقوه جدید و بدون محدودیت را برای ساخت ابزار الکترونیکی و زیست پزشکی در اختیار قرار می دهد که متکی به سازه های فلزی سفارشی سازی شده هستند. 
دونالد اینگبر، ام دی، پی اچ دی، مدیر مؤسسِ مؤسسه ویس که پرفسور بیولوژی عروقی جودا فولکمن در دانشکده پزشکی هاروارد و برنامه زیست شناسی عروقی بیمارستان کودکان بوستون و نیز استاد مهندسی زیستی SEAS نیز می باشد: "استفاده پیچیده ای که  از فناوری لیزر در این روش برای تقویت قابلیت های چاپ 3 بعدی مشاهده می شود نه تنها تولید انواع جدید محصولات را موجب می شود، بلکه جبهه تولید محصولات جامد فرم آزاد را به قلمرو جدیدی پیش می راند و یکبار دیگر نشان می دهد که می شود با «نوآوری» بر محدودیت های طراحی پیشین غلبه کرد."
افزون بر  بویس و اسکایلار اسکات سومان، گوناسه کاران نیز نویسنده همکار مطالعه است. وی محقق دانشجوی ارشد شیمی و فیزیک در SEAS می باشد. 
پشتیبانی از این کار تحقیقی نیز توسط وزارت انرژی آمریکا صورت گرفت. در همین رابطه ویدئویی در انتهای خبر آمده است.

لطفا صبر کنید ...
کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
مدلسازی واقع گرایانۀ تایر خودرو در عرصۀ تست مجازی خودرو

مدلسازی واقع گرایانۀ تایر خودرو در عرصۀ تست مجازی خودرو

خیلی پیش تر از اینکه اولین خودرو از خط تولید یک کارخانه خودروسازی بیرون آید، تست های مجازی مختلفی روی طرحهای مختلف آن خودرو صورت می گیرد. اما در این میان، مدلسازی تایرها همواره به صورت یک چالش بوده است. اکنون نرم افزار CDTire/3D که توسط پژوهشگران مؤسسه «فرانهوفر» آلمان ارائه شده، چرخها را به طور واقع گرایانه مدل می کند. این نرم افزار، گرمای تولید شده بر اثر رانندگی و چگونگی تغییر خواص تایر را نیز در محاسبات خود وارد می کند.

مطالعه متن کامل
عنکبوت های "چتر باز" برای پرواز نیازی به بال ندارند

عنکبوت های "چتر باز" برای پرواز نیازی به بال ندارند

عنکبوت "مسطح" که طولی به اندازه یک اسکناس معمولی دارد، از پاهای جلویی خودش برای تغییر مسیر به هنگام اوج گرفتن در میان تاج جنگل های بارانی استفاده می کند. عنکبوت پهن و قهوه ای رنگ نامبرده همانند عنکبوتهای جهنده (jumper spider) که از پرتگاه بلندی به داخل پرتگاه زیر پایش می پرد از فراز درختی بلند جهیده و در میان هوا تاب خورده و قبل از برخورد با تنه درخت به سمت پایین چرخ می خورد.

مطالعه متن کامل
کبوترها وضعیت آلودگی هوای لندن را توئیت کردند

کبوترها وضعیت آلودگی هوای لندن را توئیت کردند

دیدن کبوترها در شهر لندن منظره آشنایی است. این پرندگان در خیابان ها و میادین شهر درحالیکه دنبال حشرات و خرده های غذا می گردند قابل مشاهده هستند. البته طی هفته جاری از طرف «پلوم لبز» که پروژه کبوتران نگاهبان هوا را اجرا کرد، به تعدادی از این پرندگان کوچک خاکستری رنگ ماموریت مهمی محول شد و آنان باید کیفیت هوای شهر لندن را به مدت سه روز بررسی می کردند. این پروژه که با هدف افزایش آگاهی در مورد آسمان آلوده لندن طراحی شده است برای برقراری ارتباط با ساکنان از سایت توئیتر بهره می گیرد و شهروندان می توانند برای اطلاع از وضعیت آلودکی منطقه ای خاص مدنظر خودشان با توئیتر از این پرندگان کوله پشتی دار استعلام بگیرند!

مطالعه متن کامل
استرس و چاقی: ممکن است چاقی شما نشات گرفته از خانواده تان باشد

استرس و چاقی: ممکن است چاقی شما نشات گرفته از خانواده تان باشد

اخیرا مطالعه ای توسط دانشگاه هیوستون انجام شده است که به بررسی رابطه بین استرس مزمن در خانواده و چاقی نوجوانان پرداخته است

مطالعه متن کامل
دستبند جدید تناسب اندام سونی بنام "Smartband 2" مجهز به حسگر میزان تپش قلب

دستبند جدید تناسب اندام سونی بنام "Smartband 2" مجهز به حسگر میزان تپش قلب

سونی در راستای عرضه ی دستبند SmartBand در اوایل سال 2014، هم اکنون دستبند جدید خودش بنام "SmartBand 2" را نیز معرفی می کند. این دستبند اولین قدم جدی سونی به سمت فناوری های پوشیدنی است. SmartBand 2 نسبت به مدل قبلی دو قابلیت جدید را ارائه می دهد، با گستره ی وسیع تری از دستگاه ها سازگاری دارد و مهمتر از آن قیمت بسیار مناسبی دارد. اما با این حال دارای نقطه ضعفی هم هست. با ما همراه شوید تا این محصول جدید را بررسی کنیم...

مطالعه متن کامل