A Grazi Műszaki Egyetem kutatói kifejlesztettek egy új technológiát, amely vegyszerek nélkül, ultrahangos eljárással képes összeragasztani két tetszőleges anyagot. A módszer két lépésből áll: a különböző anyagokat, alkatrészeket kezeletlen fadarabra nyomtatják 3D-vel, amit nagyfrekvenciás, alacsony rezgésszámú hanghullámokkal bombáznak. Ez utóbbi súrlódást okoz, ami elegendő hőt termel ahhoz, hogy a két anyagot összekapcsolja. 

Noha az ipari ragasztók rendkívül hatékonyak, nem igazán tesznek jót a környezetnek, különösen azok, amelyek kőolaj alapú vegyi anyagokból készülnek. Ezeknek a ragasztóknak az előállításához nem csak sok energiára és erőforrásra van szükségük, de gyártásuk során káros szennyező anyagok is keletkezhetnek. Ráadásul, a ragasztóval felhasznált termékek egy ponton mindenképpen elérik életciklusuk végét, így a benne lévő ragasztóanyag szennyezheti a talajt és a talajvizet. 

A gyártás ugyanakkor drámaian megváltozhat az osztrák tudósok által létrehozott két új anyagösszekötési technikának köszönhetően. A két módszer szupererős kötéseket hoz létre a pórusok szintjén, így nincs szükség maró ragasztókra. Az új technológia különösen alkalmas nagyméretű alkatrészek és 2D-s szerkezetek ragasztására, mivel a nyomtatással pontosan lokalizált, pontszerű kötés érhető el. Az alkatrészek közvetlenül a felületre nyomtathatók bármilyen geometriában: a végeredmény egy műanyag kompozithoz hasonló anyag lesz. A második eljárást, amellyel a kutatók előálltak, „ultrahangos illesztésnek” nevezték el. Ez egy szonotródának nevezett eszközt használt, amely nagyfrekvenciás, alacsony rezgésszámú hullámokat küldött a fa és a fém polimerek kapcsolódási pontján keresztül. 

A tesztek során sikeresen ragasztottak össze egymással különféle fafajtákat, kétféle műanyagot, rozsdamentes acélt és titánötvözetet is. A kutatók szerint új, zöld kötési technikájuk a bútor-, az autó- és a légiközlekedési iparban lehet leginkább hasznosítani. A csapat úgy véli, hogy a 3D-nyomtatott kötéseket még erősebbé lehetne tenni, ha a fát lézerrel marnák, hogy összetettebb struktúrákat vagy nagyobb pórusokat hozzanak létre a másik anyag kötéséhez.

Forrás: New Atlas

Borítókép: Wolf - TU Graz