همگرایی چاپ سه بعدی و فناوری نانو: تولید مواد هیبریدی با خواص منحصر به فرد

تاریخ : ۱۵ تیر ۱۳۹۸

تعداد بازدید : ۳۰۶

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان مقاله ای در نشریه ساینس به چاپ رساندند که در آن نشان دادن با همگرایی چاپ سه بعدی و فناوری نانو می توان ذرات را در مقیاس نانومتری با هم ترکیب کرد و نانوکامپوزیت هایی با خواص جدید تولید نمود.

نانوکامپوزیت ها موادی هستند که از ترکیب چند ذره مختلف به دست می آیند. ترکیب ذرات مختلف همیشه چالش برانگیز بوده و مشکلاتی در پی دارد. یک گروه تحقیقاتی نشان دادند که می توان از چاپ سه بعدی برای حل این مشکل استفاده کرد.

در همگرایی علم نانوذرات و چاپ سه بعدی، فرصت‌های زیادی قرار دارد که یکی از آنها بهبود تولید مواد نانوکامپوزیتی هستند. این مواد نانوکامپوزیتی پس از ادغام شدن می‌توانند خواص مکانیکی، نوری و الکتریکی منحصر به فرد موجب تحولی ایجاد کنند.

پژوهشگران می‌گویند که  سنتز نانوذرات و آرایش چندتایی آنها با هم و در نهایت الگودهی نانوذرات موجب تولید نانوکامپوزیت‌های منظم می‌شوند که با استفاده از آنها می‌توان ادوات بزرگتر نظیر پنجره‌های هوشمند، ادوات ذخیره‌سازی انرژی انعطاف‌پذیر و حسگرهای قابل پوشیدن  ساخت.

نانوکامپوزیت‌ها مواد هیبریدی هستند که از ترکیب چند پلیمر به دست می‌آیند. چنین موادی خواص جالب توجهی داشته و پتانسیل بالایی برای تولید الیاف هوشمند یا افزودنی‌های چندرنگ دارند.

این گروه تحقیقاتی معتقد است که چالش اصلی در مسیر ساخت نانوکامپوزیت‌ها، نظم‌دهی و کنترل ذرات در مقیاس نانومتری است. روش‌های سنتز و الگودهی این مواد محدودیت داشته و این موضوع به عنوان مانعی در مسیر توسعه نانوکامپوزیت‌ها محسوب می‌شود.

راهبردهای بالا به پایین که در آنها از روش‌هایی نظیر فناوری چاپ سه بعدی استفاده می‌شود، می‌تواند پلی میان دنیای میکرو و نانو ایجاد کند. لایه‌نشان مستقیم نانوکامپوزیت‌ها مسیر تازه‌ای برای الگودهی و ترکیب نانوکامپوزیت‌های کاربردی است.

با همگرایی سنتز نانوذرات، خودآرایی چندمقیاسی و چاپ سه بعدی می‌توان به نانوکامپوزیت‌های پرکاربرد رسید. توانایی  الگودهی نانوذرات و ترکیب آنها با هم و همچنین افزودن مواد دیگر به آنها می‌تواند منجر به تولید ساختارهای جدید شود. موفقیت در طراحی مواد جدید منوط به واحدهای سازنده نانومقیاس است. بنابراین سنتز نانوبلورهای کلوئیدی و نانوذرات بلوری می‌تواند روی طراحی مواد جدید تاثیرگذار باشد. محققان این پروژه معتقداند که کنترل روی سنتز نانوذرات موجب می‌شود تا توزیع ابعاد ذرات یکنواخت‌تر شود. با چنین کاری می‌توان ذرات مناسب نظیر نانومیله برای استفاده در پنجره‌های هوشمند تولید کرد.

 

منبع : https://3dprintingindustry.com/news/us-researchers-paving-way-for-new-class-of-materials-with-3d-printable-nanocomposites-157887/

نظر شما