En fantastisk ny måde at male 3D-printede objekter på

Rutgers ingeniører har skabt en yderst effektiv måde at male komplekse 3-D-printede objekter på, såsom letvægtsrammer til fly og biomedicinske stents, der kunne spare producenterne tid og penge og give nye muligheder for at skabe "smart skins" til trykte dele.

Resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet ACS anvendte materialer og grænseflader .

Konventionelle sprays og børster kan ikke nå alle afkroge i komplekse 3D-printede objekter, men den nye teknik dækker enhver eksponeret overflade og fremmer hurtig prototyping.

"Vores teknik er en mere effektiv måde at belægge ikke kun konventionelle genstande, men selv bløde hydrogelrobotter, og vores belægninger er robuste nok til at overleve fuldstændig nedsænkning i vand og gentagen hævelse og afkvældning af fugt, " sagde seniorforfatter Jonathan P. Singer, en assisterende professor i afdelingen for mekanisk og rumfartsteknik på School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick.

Ingeniørerne opdagede nye muligheder for en teknologi, der skaber en fin spray af dråber ved at påføre en spænding på væske, der strømmer gennem en dyse. Denne teknik (elektrosprayaflejring) er hovedsageligt blevet brugt til analytisk kemi. Men i de seneste årtier, det er også blevet brugt til demonstrationer i laboratorieskala af belægninger, der leverer vacciner, lysabsorberende lag af solceller og fluorescerende kvanteprikker (små partikler) til LED-skærme.

Ved at bruge deres tilgang, Rutgers ingeniører bygger et tilbehør til 3D-printere, der for første gang, tillade automatisk belægning af 3-D-printede dele med funktionelle, beskyttende eller æstetiske lag af maling. Deres teknik byder på meget tyndere og mere målrettet maling, bruger væsentligt færre materialer end traditionelle metoder. Det betyder, at ingeniører kan bruge banebrydende materialer, såsom nanopartikler og bioaktive ingredienser, det ville ellers være for dyrt i maling, ifølge Singer.

Næste trin omfatter at skabe overflader, der kan ændre deres egenskaber eller udløse kemiske reaktioner for at skabe maling, der kan mærke deres miljø og rapportere stimuli til elektronik ombord. Ingeniørerne håber at kommercialisere deres teknik og skabe et nyt paradigme for hurtig belægning umiddelbart efter udskrivning, der komplementerer 3-D-print.