Naukowcy z Nanyang Technological University w Singapurze (NTU Singapore), Panasonic Factory Solutions Asia Pacific i Singapore Centre for 3D Printing (SC3DP), opracowali nową, wielomateriałową drukarkę 3D wykorzystującą wielofalowe lasery o wysokiej mocy, do szybkiego i łatwego drukowania 3D inteligentnych, elastycznych urządzeń.
Wielomateriałowa drukarka 3D działa poprzez wykorzystanie różnych długości fal laserowych, tworzących reakcje termiczne i chemiczne zdolne do przekształcania materiałów węglowych (poliamidu i tlenku grafenu) w nowy typ wysoko porowatego grafenu. Wydrukowana w ten sposób struktura jest nie tylko lekka i przewodząca prąd, lecz może być także drukowana lub powlekana na elastycznych podłożach, takich jak tworzywa sztuczne, szkło, złoto i tkaniny, tworząc elastyczne i giętkie urządzenia. Tradycyjnie urządzenia i komponenty elektroniczne składają się zwykle ze sztywnych materiałów, takich jak metale, krzem i ceramika, ale coraz większe zainteresowanie budzą elastyczne urządzenia elektroniczne, które można zgiąć, skręcić i łatwo dopasować do różnych powierzchni.
Nowo utworzona drukarka 3D już przyciągnęła zainteresowanie różnych firm, w tym amerykańskiego JABIL, który planuje zintegrować drukowaną 3D elektronikę opartą na grafenie z inteligentnym systemem infuzji. Koncepcja została zilustrowana poprzez prototyp taniego worka na płyn dożylny (IV) z wbudowanym czujnikiem powstałym w technologii druku 3D, wspieranym przez sztuczną inteligencję. Urządzenie monitoruje stan kroplówki, reguluje parametry, takie jak przepływ i temperatura, a następnie przesyła te informacje do smartfona w czasie rzeczywistym. Pozwali to personelowi medycznemu na zdalne monitorowanie, kontrolowanie i wykrywanie anomalii u pacjenta. Zespół badawczy przetestował także możliwość integracji komponentów wydrukowanych w 3D w produkcji wydajnych elektronik, takich jak czujniki ciśnienia i grzałki, z finansowym wsparciem od NAMIC.
Zespół NTU-Panasonic uważa, że nowo stworzona drukarka 3D oferuje poziom elastyczności i funkcjonalności, którego nie można osiągnąć za pomocą innych podobnych produktów na rynku. Członkowie projektu twierdzą, że innowacja ma potencjał zrewolucjonizować dziedzinę druku 3D i otworzyć nowe możliwości dla projektowania nowych produktów i innowacji. Projekt pomiędzy NTU a Panasonicem dotyczący opracowania nowej drukarki wielomateriałowej został uruchomiony w 2016 roku przy wsparciu Singapore Economic Development Board (EDB) w ramach Industrial Post-graduate Programme (IPP). Przez lata zespół projektowy złożył dwa patenty, przedstawił swoje wyniki na 11 międzynarodowych konferencjach i opublikował 11 prac. Projekt wspomógł także trzech naukowców i inżynierów z Panasonic, którzy uzyskali stopień doktora na NTU.
Jako kolejne kroki, Panasonic założył nowe centrum dla systemów produkcyjnych opartych o lasery w swoim centrum badawczym w Singapurze, aby umożliwić dalsze próby koncepcji z wykorzystaniem komponentów wyprodukowanych przez wielomateriałową drukarkę 3D, jako część „Autonomous Factory” – koncepcji Panasonic dla inteligentnych fabryk przyszłości.
Źródło: www.ntu.edu.sg
