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थर्मोसेट संरचनाओं के लिए लेजर चालित 3डी प्रिंटिंग
उप-सेकंड ठोसकरण, 50-माइक्रोन रिज़ॉल्यूशन और यांत्रिक और विद्युत गुणों की वास्तविक समय ट्यूनिंग के साथ, दृष्टिकोण लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स, सॉफ्ट रोबोटिक्स, माइक्रोफ्लुइडिक्स और बायोमेडिकल उपकरणों के लिए तेज़, प्रोग्राम योग्य विनिर्माण का वादा करता है।
ज़ियामेन यूनिवर्सिटी (एक्सएमयू) की एक शोध टीम ने थर्मोसेट सामग्रियों की 3डी प्रिंटिंग में एक बड़ी प्रगति का खुलासा किया है, एक छलांग जो लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स, सॉफ्ट रोबोटिक्स, बायोमेडिकल स्कैफोल्ड और अन्य के निर्माण को नया आकार दे सकती है।नई विकसित विधि, जिसका शीर्षक "लेजर-असिस्टेड डायरेक्ट थ्री-डायमेंशनल प्रिंटिंग ऑफ फ्री-स्टैंडिंग थर्मोसेट डिवाइसेस" नामक पेपर में वर्णित है, प्रत्यक्ष-स्याही लेखन के साथ सीटू लेजर-प्रेरित ठोसकरण को एकीकृत करती है।
यह बिना किसी सहायक सामग्री के जटिल, स्वतंत्र थर्मोसेट संरचनाओं के निर्माण को सक्षम बनाता है, जो मौजूदा तरीकों पर एक बड़ा सुधार है जिन्हें अक्सर समर्थन और फिर हटाने की आवश्यकता होती है।मुद्रण के दौरान, एक कसकर केंद्रित लेजर एक मजबूत फोटोथर्मल प्रभाव के माध्यम से पॉलिमर जेट को तेजी से ठीक करता है, जिससे 0.25 सेकंड से कम समय में क्रॉसलिंकिंग शुरू हो जाती है।यह प्रक्रिया 50 माइक्रोमीटर तक का संरचनात्मक रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करती है, और विशेष रूप से भौतिक गुणों की वास्तविक समय ट्यूनिंग की अनुमति देती है: यांत्रिक मापांक को दस गुना तक बदला जा सकता है, जबकि विद्युत गुणों को बीस गुना तक संशोधित किया जा सकता है।
गति, परिशुद्धता और ट्यूनेबिलिटी का यह संयोजन पारंपरिक डायरेक्ट-राइट 3डी प्रिंटिंग दृष्टिकोण (थर्मल, ध्वनिक, या यूवी-असिस्टेड) से एक महत्वपूर्ण प्रस्थान का प्रतीक है, जो अक्सर कम इलाज दक्षता, सीमित सामग्री संगतता, प्रतिबंधित प्रदर्शन ट्यूनिंग और सहायक संरचनाओं पर निर्भरता से ग्रस्त है।
निहितार्थ व्यापक हैं.शोधकर्ताओं का कहना है कि यह "तेज, स्थिर, प्रोग्राम करने योग्य विनिर्माण रणनीति" लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोफ्लुइडिक सिस्टम, सॉफ्ट रोबोटिक्स, ऑर्गन-ऑन-चिप प्लेटफॉर्म और बायोमेडिकल मचान के लिए उपयुक्त जटिल, बहुक्रियाशील थर्मोसेट उपकरणों के विकास में तेजी ला सकती है, जहां भी जटिल 3डी आर्किटेक्चर और बीस्पोक सामग्री गुणों की आवश्यकता होती है।वास्तव में, एक्सएमयू का नवाचार थर्मोसेट-आधारित उपकरणों के एडिटिव विनिर्माण में एक महत्वपूर्ण बाधा को कम कर सकता है: समर्थन सामग्री की आवश्यकता को समाप्त करके और संरचनात्मक और कार्यात्मक गुणों पर ऑन-द-फ्लाई नियंत्रण को सक्षम करके, नई विधि उभरते तकनीकी डोमेन में उन्नत घटकों के निर्माण के लिए अधिक कुशल, स्केलेबल और बहुमुखी मार्ग प्रदान करती है।