Os engenheiros da Universidade de Princeton desenvolveram uma nova técnica de impressão 3D para produzir plásticos macios e elásticos com propriedades personalizáveis. O método, detalhado em Superior Practical Supplies, utiliza elastômeros termoplásticos de baixo custo que custam aproximadamente um centavo por grama. Os materiais resultantes podem ser flexíveis e rígidos em direções específicas, mantendo a reciclabilidade.
A técnica depende do controle de estruturas em nanoescala dentro do materials durante o processo de impressão. Os pesquisadores utilizaram copolímeros em bloco que formam estruturas cilíndricas rígidas medindo de 5 a 7 nanômetros de espessura, embutidos em uma matriz polimérica flexível. Essas estruturas podem ser orientadas durante a impressão para criar materiais com diversos graus de rigidez e flexibilidade em diferentes direções.
Uma característica elementary do processo é o recozimento térmico, que envolve aquecimento e resfriamento controlados do materials impresso. “Acho que uma das partes mais legais dessa técnica são as muitas funções que o recozimento térmico desempenha – ele melhora drasticamente as propriedades após a impressão e permite que as coisas que imprimimos sejam reutilizáveis muitas vezes e até mesmo se auto-recuperem se o merchandise for danificado. danificado ou quebrado”, disse Alice Fergerson, principal autora do estudo.
A equipe de pesquisa demonstrou a versatilidade de sua técnica ao criar diversas estruturas, incluindo um pequeno vaso e texto impresso. Eles também incorporaram com sucesso aditivos funcionais, como moléculas responsivas à luz, sem comprometer as propriedades mecânicas do materials. A equipe verificou a capacidade de autocura do materials cortando e juntando amostras por meio de recozimento, com os materiais reparados apresentando propriedades semelhantes aos originais.
A tecnologia mostra-se promissora para diversas aplicações, incluindo robótica suave, dispositivos médicos, próteses, equipamentos de proteção e solas de calçados personalizadas. A equipe de pesquisa planeja explorar novas arquiteturas adequadas para eletrônicos vestíveis e dispositivos biomédicos em seus trabalhos futuros.
Fonte: engenharia.princeton.edu