این تکنیک میتواند برای افزایش استفاده از مواد خودآموز برای استفاده به عنوان سنسورهای نوری، صفحه نمایش رنگی و الکترونیک هدایت شده مورد استفاده قرار بگیرد
مهندسان MIT اصول خودآموزی و چاپ سه بعدی با استفاده از یک تکنیک جدید را که امروزه در مجله Advanced Materials مورد بحث قرار گرفته است را طراحی کرده اند.
محققان میتوانند با استفاده از فرآیند مونتاژ کلوئیدی مستقیم نوشتن، کریستال های بالایی را ایجاد کنند که هر کدام از میلیاردها کلوئید فردی ساخته را شامل میشوند که به عنوان ذرات بین 1 نانومتر و 1 میکرومتر تعریف شده اند.
اگر شما هر ذره را به اندازه یک توپ فوتبال را منفجر کردید، این امر میتواند مانند جمع کردن توپ های زیادی برای ساختن چیزی به اندازه یک آسمان خراش باشد.
محققان راهی برای چاپ کلوئیدها مانند نانوذرات پلیمری را در ترتیب بسیار درست با دستورالعمل منطقی پیدا کردهاند که شبیه ساختار اتمی در بلورها میباشد.
نانوذرات از یک سوزن بر روی یک مرحله چرخشی که یک کریستال اسپیلستی حاوی میلیاردها نانو ذرات را تشکیل میدهد.
این تیم تکنیک چاپ سه بعدی را به عنوان روش جدیدی برای ساخت مواد خودمختار ساخته است که ویژگی های نوین نانوکریستال را در مقیاس های بزرگتر مانند سنسورهای نوری، صفحه نمایش رنگی و الکترونیک هدایت شده با نور استفاده میکند.
اگر شما میتوانید مدار 3-D را چاپ کنید که فوتونها را به جای الکترون به کار میاندازد، این میتواند راه را برای برنامه های آینده در محاسبات مبتنی بر نور، که به جای برق کار میکند، به کار گیرند، به طوری که دستگاه ها میتوانند سریع تر و کارآمد تر باشند.
همکاران تان، دانشجوی کارشناسی ارشد جاستین بروز، استادیار مهندسی مکانیک ماتیاس کلل و استادیار مهندسی مکانیک A. John Hart هستند.
کلوئیدها مولکول های بزرگ یا ذرات کوچک هستند که معمولا بین 1 نانومتر و 1 میکرومتر قطر هستند که در یک مایع یا گاز معلق هستند.
اگر ذرات کلوئیدی به صورت یکنواخت به وسیله تبخیر حلال مایع خود به آنها متصل شوند، باعث میشود که آنها را به کریستال های مرتب ترکیب کنند، ساختارهایی وجود دارد که به طور کلی خواص منحصر به فرد نوری، شیمیایی و مکانیکی را نشان میدهند.
تاکنون، دانشمندان تکنیک هایی برای تبخیر و جمع آوری ذرات کلوئیدی را در فیلم های نازک ایجاد کردهاند تا نمایش هایی را که نور را فیلتر میکنند و رنگ بر اساس اندازه و ترتیب ذرات فرد ایجاد کنند.
برای اولین بار، ما نشان داده ایم که میتوانیم مواد کلوئیدی مشتق از خود را جمع آوری کنیم و ما انتظار داریم که این تکنیک میتواند هر سه بعدی شکل را ایجاد کند و برای انواع متنوع باور نکردنی استفاده شود.
محققان برج های سه بعدی کوچکی از ذرات کلوئیدی را با استفاده از یک چاپگر 3 بعدی چاپی متشکل از یک سر شیشه و سوزن شیشهای که روی دو صفحهی آلومینیومی گرم قرار گرفته است، ساخته شده اند.
این تیم هر دو صفحات آلومینیومی را حرارت داده و به طوری که سوزن محلول کلوئیدی را تحویل میدهد، مایع به آرامی تبخیر میشود و ذرات را ترک میکند.
بروز میگوید که به عنوان محلول کلوئیدی از طریق سوزن تحت فشار قرار میگیرد، مایع به عنوان یک پل یا قالب برای ذرات در محلول عمل میکند.
تیم به عنوان اولین محقق میباشد که تکنیک چاپ کلوئیدی که با راه حل های ذرات پلی استایرن در آب کار میکند و برجها و هلیکوپتر های با ارتفاع سانتیمتری را ایجاد نمود.
بروز میگوید: با تغییر اندازه این ذرات، شما به شدت رنگ ساختار را تغییر میدهید.
این تیم همچنین با ذره های کلوئیدی عجیب و غریب، یعنی سیلیکا و نانوذرات طلا، که میتواند خواص نوری و الکترونیکی منحصر به فرد را نشان دهد، آزمایش کرده است.
Tan میگوید: چیزهای زیادی وجود دارد که شما میتوانید با ذرات مختلفی از ذرات فلزات رسانایی به نقطه های کوانتومی نیمه هادی که ما آن را دنبال میکنیم، انجام دهیم.
بخشی از این کار توسط بنیاد علمی ملی، دانشجویان تحصیلات تکمیلی سازمان دفاعی سنگاپور و برنامه دانشجویان تحصیلات تکمیلی علوم و مهندسی ملی حمایت شده است.
لطفاً در مورد مطلب فوق ستاره بدهید :
طراحی سایت محققان MIT با استفاده از چاپگرهای سه بعدی بلورهای کلوئیدی را طراحی کردند Rated 4.6 / 5 based on 7 reviews.
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟