Японские ученые разработали гибридный экологический метод 3D-печати
Команда ученых Васэдского университета в Японии разработала метод печати 3D-конструкций, который впервые соединяет такие материалы, как металл и пластмасса.
Современные 3D-принтеры используют или металл, или пластмассу, а обычный способ покрытия структур вредит окружающей среде. Исследователи университета Васэда разработали гибридную металлопластиковую технологию 3D-печати, которая заключается в изготовлении пластмассовых конструкций с клейким металлическим покрытием на необходимых участках. Этот подход распространяет сферу использования 3D-принтеров на трехмерную электронику для робототехники, а также приложений интернета вещей.
Руководитель исследования профессор Синджиро Умезу объяснил цель проекта: "Несмотря на то, что благодаря 3D-принтерам мы создаем трехмерные конструкции из металла и пластика, большинство объектов, которые мы видим вокруг, представляют собой соединение обоих, включая электронные устройства. Мы стремились популяризировать применение обычных 3D-принтеров, чтобы использовать их для создания 3D-объектов как из металла, так и из пластика".
Метод улучшает прежний образ процесса металлизации, который применяется для покрытия трехмерных пластиковых конструкций металлом. Обычно пластиковый объект печатается в 3D, а затем погружается в раствор, содержащий палладий, который прилипает к поверхности объекта. Затем его погружают в ванну безэлектронного покрытия. Благодаря палладию, который используется как катализатор, растворенные ионы металлов прилипают к предмету.
Этот метод технически надежен, однако благодаря ему образуется неоднородное металлическое покрытие, которое плохо прилипает к пластиковой структуре.
В противоположность этому, метод японских ученых заключается в использовании принтера с двойной насадкой. Благодаря последовательной печати слоев с помощью одной или другой насадки определенные участки 3D-объекта заполняются палладием. Затем, с помощью безэлектронного покрытия, образуют пластиковую структуру с металлическим покрытием только на отдельных участках.
Ученые обнаружили, что прилипание металлического покрытия гораздо эффективнее при использовании гибридного метода. Кроме этого, он экологичнее, так как не требует лишних материалов для осаждения катализатора, которые наносят вред напечатанному объекту и окружающей среде вследствие использования таких химических веществ, как хромовая кислота. Напоследок, гибридный способ полностью совместим с технологиями изготовления волокна на современных 3D-принтерах.
Умезу считает, что гибридный металлопластиковый метод станет актуальным в ближайшее время, так как его потенциально можно применять в трехмерной электронике - основном направлении программ интернета вещей и искусственного интеллекта.
