Napjainkban a 3D-nyomtatás fogalma jellemzően olvadt műanyag rétegek egymásra fektetését, meghatározott fémporok lézeres összeolvasztását vagy zselatinos gyanták UV-fénnyel levezényelt formába keményítését takarja.

A kanadai Concordia Egyetem egyik tudóscsoportja mindazonáltal nemrég kifejlesztett egy „direct sound printing” (DSP) nevű technológiát, amely az említett eszköztárat az alapanyagok ultrahanggal végrehajtott megszilárdításával gazdagítja.

A technika jelenlegi változatában egy átalakítót (transducer) használnak arra, hogy egy tartály oldalain keresztül fókuszált ultrahangimpulzusokat küldjenek a benne tartalmazott, folyékony polidimetilsziloxán (PDMS) gyanta belsejébe. Ez az akció ultrahangos mezőket generál a gyantában, amelyek hatására az anyag bizonyos pontjain átmenetileg gyorsan rezgő, mikroszkopikus buborékok képződnek. Az intenzív oszcillálás közben, a buborékokban uralkodó hőmérséklet 15 000 Celsius-fok közelébe, a bennük lévő nyomás pedig 1000 bar fölé emelkedik. Bár ez a hirtelen hőmérséklet- és nyomásnövekedés csak pikoszekundumokig (a másodperc ezermilliárdod része) tart, a gyanta a buborékok pontos helyén megszilárdul, és így az átalakító mozgatásával az anyagból rendkívül részletes felbontású objektumokat lehet „kifaragni”.

Amellett, hogy a módszerrel hihetetlenül minuciózusan kidolgozott tárgyak előhívására nyílik lehetőség, a DSP-vel az átlátszatlan felületű struktúrákon belüli alkotás akár noninvazív módon is megoldhatóvá válik.

Ez azt jelenti, hogy a kanadai technika felhasználásával például a repülőgépek alkatrészeinek javítását akár a törzs felnyitása nélkül is el lehetne végezni, illetve az implantátumok testen belüli kinyomtatása se tartozna többé az abszurd elképzelések közé.

A PDMS gyanta mellett a tudósok a DSP-t eddig kerámiából készült tárgyak nyomtatására tudták sikeresen felhasználni, de nemsokára polimer-fém kompozitokkal, majd pedig tiszta fémekkel is megkezdik a kísérletezgetéseket.

(Forrás: New Atlas)

A nyitókép forrása: Adobe Stock