Wywiady 3DPrint.com Cole Brubaker of Halmos Technologies dla nanofunkcjonalizowanych materiałów do druku 3D

Ukończyłeś doktorat i pracujesz teraz w firmie. Czy komercjalizujesz jeden ze swoich wynalazków? Dlaczego ten?

"Kończę doktorat w ciągu najbliższych kilku miesięcy i jestem podekscytowany, że nadal pracuję nad komercjalizacją nowych, funkcjonalnych materiałów do produkcji dodatków z moją firmą Halmos Technologies. Jedną z największych przeszkód stojących przed produkcją dodatków i jej powszechne stosowanie jest kontrola jakości. Jak możemy zapewnić, że część została wydrukowana dokładnie tak, jak została zaprojektowana? Dzięki nanofunkcjonalizowanym materiałom, które opracowałem podczas mojego pobytu na Uniwersytecie Vanderbilt, uważam, że umiejętność szybkiego i nieniszczącego sprawdzania części i materiałów pod kątem wad i brakujących warstw wydruku będzie paradygmatem w świecie druku 3D. Zapewnienie kontroli jakości pomoże zapewnić poczucie bezpieczeństwa i bezpieczeństwa w drukowanych częściach 3D w dalszym jej stosowaniu w wielu dziedzinach i zastosowaniach. "

Jaki to rodzaj działalności?

"Działalność firmy skupi się wokół produkcji funkcjonalnych materiałów do drukowania 3D i aplikacji do wytwarzania dodatków. Koncentrując się na projektowaniu materiałów, można opracować nowe materiały o ulepszonych zachowaniach materiałowych w porównaniu z tradycyjnymi tworzywami PLA i ABS. Otworzy to drzwi do wielu nowych i ekscytujących produktów i urządzeń, które można skonstruować za pomocą drukowania 3D. "

Okazało się, że twoje badania są naprawdę interesujące, pomysł dodania nanocząsteczek do części w celu umożliwienia wizualna identyfikacja wad fabrycznych. Czy takie podejście może również wskazywać, kiedy część jest końcem życia?

"Patrząc w przyszłość, ostatecznym celem tej technologii jest opracowanie nowatorskich" inteligentnych "materiałów i części, które są zdolne do samodzielnego zgłaszanie uszkodzeń i zużycia. Obejmowałoby to wskazanie, kiedy część lub struktura zbliża się do końca przydatności do użycia lub wymaga naprawy. W idealnych warunkach będziemy w stanie zaprojektować materiały, które zapewnią świadomość stanu materiału in situ przez cały okres użytkowania. "

Czy może to wskazywać, kiedy część lotnicza miała zbyt duże obciążenie lub promieniowanie UV?

"Monitorowanie stresu i odkształceń to jedna z aplikacji, które bardzo mnie interesują. Rozszerzając idee i koncepcje, które rozwinąłem w naszej poprzedniej pracy, zdolność do nieniszczącego i wizualnego sprawdzania struktur pod kątem naprężenia lub innych mechanicznych obrażeń, pojawiających się podczas normalnych procedur operacyjnych i użytkowania, jest głównym celemtej technologii. "

Łatwo zauważyć, że ma to zastosowanie w monitorowaniu mostów lub rzemiosła. Jakie są inne zastosowania?

"Istnieje wiele istotnych zastosowań, do których ta technologia mogłaby zostać użyta, poza samą infrastrukturą cywilną i komponentami lotniczymi: implanty biomedyczne, narzędzia i formy, prototypy, energia itp. Nanomateriały może mieć pozytywny wpływ na szeroki zakres dziedzin i zastosowań, umożliwiając drukowane części 3D z zachowaniem nowych materiałów i reakcjami. "

Spektrofotometr UV-Vis przeznaczony do wykrywania wad i" odczytywania części " Wydaje się jednak drogie. Czy inne technologie skanowania pozwoliłyby na uzyskanie różnych rezultatów przy takim samym podejściu?

"W tej chwili ta technologia wciąż jest demonstrowana w skali laboratoryjnej, dlatego właśnie używamy spektrofotometru UV-Vis do sprawdzania -drukowane części do wykrywania i wad, które wystąpiły w procesie produkcyjnym. Istnieje wiele alternatywnych, ręcznych urządzeń do inspekcji optycznej, które mogą być używane do monitorowania i kontroli pod kątem defektów i uszkodzeń w terenie. Najlepiej byłoby, gdyby ostatecznym celem tej technologii był system, który mógłby być kontrolowany i kwalifikowany przy użyciu wyłącznie standardowej kamery na smartfony; umożliwiając szybką kontrolę w dowolnym momencie w dłoniach. "

Czy możesz zrobić to samo z cząsteczkami magnetycznymi i uzyskać dużo tańszy skan części?

" Złote nanocząsteczki to tylko jeden z przykładów rodzajów dodatków, z których możemy korzystać przy drukowaniu 3D i aplikacjach do produkcji dodatków. Wybraliśmy nanocząsteczki złota ze względu na ich elastyczność w syntezie, procedury projektowania, a także możliwość funkcjonalizacji powierzchni nanocząstek złota, aby umożliwić dodatkowe funkcje wykrywania i inspekcji. To samo podejście mogłoby zostać rozszerzone na szeroką gamę systemów nanomateriałów, takich jak cząstki magnetyczne, w oparciu o pożądane wykorzystanie materiału. Udowodniliśmy również możliwość zastosowania kropek kwantowych w procesie drukowania 3D do wytwarzania materiałów fluorescencyjnych i wyświetlaczy, gdzie te same podejścia można rozszerzyć na różne systemy materiałowe. "

Jest dużo szumu wokół nano. Czy naprawdę czujesz, że to się zmieni?

"Nanotechnologia kwitnie. Liczba odpowiednich zastosowań i zastosowań nanotechnologii zdaje się rosnąć każdego dnia i nie widzę, by w najbliższym czasie zwolniła. Nanotechnologia jest tak atrakcyjna ze względu na wyjątkowośćwłaściwości materiału, które są włączone w tych skróconych skalach długości. Zmieniając względny rozmiar i skład materiału, można opracować nanotechnologię o ulepszonych właściwościach mechanicznych, termicznych, optycznych i elektrycznych. Wykorzystując wypracowane przez nas podejście, naszym celem jest wypełnienie luki pomiędzy skalą nano i masową, poprzez umożliwienie nadruku na większą skalę trójwymiarowych części i struktur z ulepszonymi zachowaniami materiałowymi, które umożliwiają nanotechnologia. Byłoby to prawdziwą zmianą paradygmatu w świecie produkcji dodatków. "

Czy istnieją również zagrożenia? CD3D .

„Jedną rzeczą, która jest ważna do rozważenia jest wpływ, jaki wywiera na Funkcjonalizację ogólnych właściwości materiału, i zrozumienia, jak materiał zachowuje się po włączeniu nanomateriałów lub innych dodatków do polimeru gospodarza.”

badania naprawdę konieczne interdyscyplinarny zespół chemików, inżynierów, inżynierów budownictwa, inżynierów biomedycznych i innych. Na granicy nauka jest ten rodzaj pracy grupowej pomiędzy polami więcej wymóg dzisiejszych czasach?

„Zdecydowanie zobaczyć nauka porusza bardziej w kierunku interdyscyplinarnego podejścia, nie tylko w środowisku akademickim, ale także w przemyśle. Kiedy zgromadzisz grupę ludzi o różnych doświadczeniach, doświadczeniu, szkoleniu i wiedzy, naprawdę nie ma ograniczeń co do rzeczy, które można osiągnąć. Daje każdemu świeże spojrzenie i nowe sposoby myślenia o problemach i kwestiach, które w przeciwnym razie nie byłyby brane pod uwagę. Praca ponad granicami akademickich i łącząc te grupy na interdyscyplinarnych naukowców i myślicieli będzie nadal wspierać otwarte drzwi i pomóc przyśpieszyć dodatku produkcja i drukowanie 3D.”

Czy badania naukowe odszedł od indywidualnej sprawy do więcej sport zespołowy?

"Badania zdecydowanie stały się sportem zespołowym. Nawet w produkcji dodatków pole jako całość jest doskonałym przykładem tego przejścia. inżynierowie mechaniczne i elektryczne są stale relacje z chemików i naukowców materiałowych do projektowania i optymalizacji systemów i materiałów do osiągnięcia wspólnego celu. Cel: zdolność szybkiego producenci części i struktur funkcjonalnych”

Możesz także pracować na kwantu kropki. Wiem, że będziemy o nich więcej słyszeć. Co muszę wiedzieć o kropkach kwantowych?

"Kropki kwantowe są półprzewodnikowymi nanocząsteczkami, które mają unikalne właściwości optyczne i emisyjne, które mogąbyć dostrojone zgodnie z ich rozmiarem i składem materiałowym. Jest to ta charakterystyczna dla kropek kwantowych kropka, z której większość ludzi jest podekscytowana. Zostały one wykorzystane do wszystkiego, począwszy od ogniw słonecznych, wyświetlaczy, śledzenia biologicznego, a ostatnio w telewizorach, które można kupić w lokalnym sklepie elektronicznym. Wraz z rozwojem dużych instalacji produkcyjnych, myślę, że wykorzystanie kropek kwantowych stanie się bardziej powszechne w codziennych zastosowaniach i zastosowaniach. Nasza praca z kropkami kwantowymi w druku 3D jest ekscytującym odzwierciedleniem tego, jak możemy zacząć produkować i drukować struktury o dużej skali z tymi dostrajanymi właściwościami optycznymi, które są możliwe dzięki nanotechnologii i kropkom kwantowym w szczególności. "