Nowatorska metoda druku 3D za pomocą projektora i… PowerPointa!

PowerPoint to popularny program pakietu Office, który służy do przygotowywania wszelkiego rodzaju prezentacji. Okazuje się, że oprócz przygotowywania slajdów, przedstawiających hurraoptymistyczne statystyki przewidywanego wzrostu gospodarczego, można też wykorzystać go do…druku 3D. Dowiodła tego grupa naukowców, która oprócz wspomnianego programu posłużyła się również projektorem.

Za tą interesującą metodą stoją naukowcy z chińskiego Uniwersytetu Pekińskiego oraz gruzińskiego Instytutu Technologii. Jej założenia są naprawdę bardzo proste, a do ich realizacji oprócz zwykłego projektora i PowerPointa, potrzebujemy jeszcze kuwetę oraz fotopolimer charakteryzujący się wysokim skurczem.

Metoda została nazwana metodą fotopolimeryzacji czołowej. Istotą jej działania jest to, co w tradycyjnych metodach druku 3D z fotopolimerów jest czynnikiem niepożądanym. Mowa oczywiście o skurczu objętościowym, który jest naturalnym zjawiskiem polimeryzacji żywicy. To dzięki niemu, wykonany obiekt samoistnie składa się w planowaną strukturę. Trzeba oczywiście umieć odpowiednio nim „pokierować”.

Dzięki dodaniu fotoabsorbentów do żywicy polimerowej oraz w wyniku jej kontrolowanego, nierównomiernego naświetlania uzyskuje się niejednorodny stopień utwardzenia, który prowadzi do nierównomiernego skurczu objętościowego. Kontrolę nad tymi parametrami uzyskuje się dzięki odpowiednim czasom naświetlania oraz stosowaniu specjalnego wzornika barw w odcieniach szarości, gdzie każdemu z tych odcieni odpowiada inny stopień polimeryzacji. Wykorzystując te czynniki, każda z naświetlanych kolejno warstw może posiadać ustalony przez naukowców rozkład naprężeń. Dzięki temu płaska struktura, zaraz po zakończeniu jej drukowania, składa się do zaplanowanego wcześniej kształtu, podobnie jak papierowe origami.

Do tej pory wykonanie omawianych struktur samoskładającego się origami wymagało wykorzystania złożonych systemów materiałowych oraz skomplikowanych procesów produkcyjnych. Dzięki nowej metodyce, opartej na łatwo dostępnych komponentach, można je będzie wykonywać nawet w zaciszu domowym.

Naukowcom udało się już tą metodą wykonać wiele interesujących struktur, ale ze względu na ograniczenia do stosowania cienkich warstw fotopolimerów, były to przeważnie niewielkie, kilkucentymetrowe obiekty. Technika ta może być wykorzystywana do wytwarzania mikroelektroniki, miękkich siłowników, metamateriałów mechanicznych oraz urządzeń biomedycznych.

Źródło: www.3ders.org