Pesquisadores da EPFL desenvolveram uma técnica de impressão 3D que cria objetos de metallic e cerâmica com densidade e resistência aprimoradas. O método envolve o cultivo de metais e cerâmicas dentro de hidrogéis à base de água, abordando problemas comuns nos processos existentes de conversão de polímero em metallic. As descobertas da equipe foram publicadas na Superior Supplies.
A fotopolimerização tradicional em cuba normalmente funciona com polímeros sensíveis à luz, limitando suas aplicações. Os métodos existentes que convertem polímeros impressos em metais e cerâmicas produzem materiais que são porosos e propensos a deformar devido ao encolhimento excessivo. “Esses materiais tendem a ser porosos, o que reduz significativamente sua resistência, e as peças sofrem encolhimento excessivo, o que causa empenamento”, explica Daryl Yee, chefe do Laboratório de Química de Materiais e Fabricação.
A nova abordagem primeiro cria uma estrutura 3D a partir de um hidrogel e, em seguida, infunde-a com sais metálicos que são convertidos em nanopartículas contendo metallic. Após 5 a ten ciclos de crescimento, uma etapa de aquecimento take away o hidrogel, deixando para trás o objeto metálico ou cerâmico. Este processo permite que um único hidrogel seja transformado em diferentes materiais após a fabricação.
Os testes mostraram que os materiais podiam suportar 20 vezes mais pressão do que os métodos anteriores, exibindo apenas 20% de encolhimento em comparação com 60-90% com técnicas convencionais. A equipe demonstrou o método criando formas complexas de treliça chamadas giroides de ferro, prata e cobre. As aplicações potenciais incluem sensores, dispositivos biomédicos e sistemas de conversão de energia.
Os pesquisadores estão trabalhando para melhorar a velocidade de processamento e a densidade do materials para adoção industrial. “Já estamos trabalhando para reduzir o tempo whole de processamento usando um robô para automatizar essas etapas”, diz Yee. As repetidas etapas de infusão atualmente tornam o processo mais demorado do que outros métodos de impressão 3D para conversão de metallic.
Fonte: actu.epfl.ch