Złote nanocząstki oświetlają wady w drukowanych obiektach 3D

"Materiały drukowane 3D są coraz powszechniejsze w naszym codziennym życiu, od towarów i produktów konsumpcyjnych po nawet demonstracje samochodów i domów z nadrukiem 3D" - powiedział Kane Jennings, przewodniczący i profesor inżynierii chemicznej i biomolekularnej. "Ale mogą wystąpić problemy z przetwarzaniem materiałów drukowanych w 3D. Mogą występować małe defekty lub brakujące warstwy wydruku. Te defekty mogą naruszyć i osłabić integralność strukturalną drukowanych produktów 3D, powodując awarię. "

Badania zostały opublikowane w artykule zatytułowanym" Nieniszcząca ocena i wykrywanie defektów w drukowanych materiałach 3D z wykorzystaniem właściwości optycznych złota nanocząsteczek ", do której można uzyskać dostęp tutaj. Naukowcy zmieszali nanocząstki złota z rozpuszczonym polimerem plastycznym, a następnie, gdy polimer utwardził się, wytłoczono go w filamenty.

"Jest podobny do złota w pierścieniu, ale ma bardzo unikalne właściwości optyczne, które Z czasem ulegają degradacji "- powiedział Cole Brubaker, absolwent inżynierii lądowej i inżynier. "Jest to jedna z pierwszych aplikacji wykorzystujących złoto do wykrywania usterek. Jesteśmy w stanie sprawdzić i wykryć defekty, które nie są widoczne gołym okiem, wykorzystując właściwości optyczne wbudowanych nanocząsteczek złota. To bardzo ważny krok - być w stanie powiedzieć "Mamy wadę. Jest tutaj. ""

Po wydrukowaniu części 3D za pomocą zmielonego materiału, umieszcza się ją w spektrofotometrze UV-Vis w celu wykrycia defektów.

"My" ponownie wykorzystują właściwości absorbancji osadzonych nanocząstek złota "- powiedział Brubaker. "Po prostu skanujesz światło po powierzchni próbki i widzisz, gdzie absorbancja zmniejsza się wewnątrz, sygnalizując defekt w tym materiale. Defekt można znaleźć za pomocą jednego pojedynczego pomiaru nieniszczącego. Jest bardzo szybki. Zajmuje to tylko kilka sekund. Nie musimy polegać na dużych systemach wykrywania, które mają czujniki umieszczone na całej części. "

Autorami publikacji są: Brubaker, Jennings, Michael A. Davies, James R. McBride, Sandra J. Rosenthal i Douglas E. Adams. Badania zostały sfinansowane przez US Naval Research, a patenty oczekują na technologię.

"Istnieje ogromna szansa na to, co możemy zrobić dzięki tej technologii" - powiedział Jennings. "Udowodniliśmy, że wydrukowane części 3D mogą być samodzielne. Samodzielnie zgłaszają wady. Szukamy teraz możliwości zrobienia jeszcze więcej dzięki tym inteligentnym materiałom. "

Jest to możliweŁatwe lokalizowanie defektów w drukowanych częściach 3D pozwoli zaoszczędzić pieniądze, czas i materiały oraz zagwarantuje, że końcowe części będą działały najlepiej, bez nieprzyjemnych niespodzianek, które pojawiają się po oddaniu części do użytku. Zdaniem naukowców, technologia nanocząsteczek złota może być również używana do wielu innych aplikacji.

"To, co naprawdę mnie ekscytuje, to szeroka gama zastosowań, w których możemy wykorzystać tę technologię" - powiedział Brubaker. "Właśnie podrapaliśmy powierzchnię."