Новый способ 3-D печати позволяет делать биоподобные материалы

06.03.2017, 04:15 Наука

Технологи Университета Вашингтона разработали уникальный, 3-D способ производства, который позволяет быстро создать и точно контролировать архитектуру материала от наноуровня до сантиметров.

Ученые могут точно имитировать сложную архитектуру натуральных материалов, таких как дерево и кость. «Это новаторский шаг вперед в 3-D архитектуре материалов от нано- до макромасштабов с приложениями в батареях, легких сверхпрочных материалах, суперконденсаторах и биологических каркасах. Этот метод может заполнить много критических пробелов в реализации этих технологий», утверждает ведущий разработчик Rahul Panat.

Panat с коллегами использовали метод печати 3-D для создания микрокапель, содержащих наночастицы серебра, размещая их в определенных местах. По мере того как жидкость в испаряется, наночастицы остаются, создавая тонкие структуры. Крошечные структуры являются пористыми, имеют очень большую площадь поверхности и очень прочные. В данном случае, использовалось серебро, потому что с ним легко работать, но изобретатели говорят, что такой способ может использовать любой другой материал, измельченный в наночастицы.

Исследователи создали несколько сложных и красивых структур, которые содержат стропильные элементы моста, спиралей, электронных соединений, которые напоминают меха аккордеона или бубликовидные столбы. Сам технология похожа на редкий, естественный процесс, при котором крошечные капельки тумана, которые содержат серу, испаряются в горячих западных пустынях Африки, что приводят к кристаллическим структурам, называемые «пустынные розы».

Поскольку используется технология печати 3-D, новый метод является высокоэффективным, создает минимальное количество отходов и позволяет расширить производства. Сейчас авторы хотели бы использовать такие наноразмерные пористые металлические конструкции для ряда промышленных применений.