Роман мокрый

Размещено Персоналом | 29 ноября 2022 г.

Запатентованный метод влажного смешивания, разработанный исследователями из Университета Пердью, позволяет равномерно распределять электропроводящие частицы внутри нитевидных полимеров для 3D-печати на основе моделирования наплавленным осаждением. Прорыв включает в себя сенсорные возможности внутри 3D-печатной детали, что позволяет быстро превращать прототипы в полнофункциональные компоненты.

Традиционная 3D-печать позволяет создавать прототипы без каких-либо сенсорных возможностей, поясняется в пресс-релизе Purdue, добавляя, что для проведения оценок датчики необходимо добавлять к детали постфактум. Этот процесс аналогичен добавлению посыпки к печенью после его выпечки. «Крышки существуют только на внешней стороне печенья. Традиционные тензодатчики фольгового типа, которые являются наиболее распространенными тензодатчиками, прикрепляются к поверхности печатной детали с помощью эпоксидной смолы», — объяснила Бриттани Ньюэлл, доцент кафедры. Школа инженерных технологий Политехнического института Пердью. «Однако в этой работе посыпка добавляется по всему тесту для печенья перед выпечкой. Это означает, что сенсорные возможности являются неотъемлемой частью печатного компонента и позволяют считывать информацию внутри компонента. В отличие от посыпки, эти датчики слишком малы, чтобы их можно было увидеть. "без микроскопа. Их крошечный размер позволяет напечатанной детали сохранять прочность, которой в противном случае пришлось бы пожертвовать из-за встроенных больших датчиков, при этом обеспечивая полностью интегрированные сенсорные возможности", - сказал Ньюэлл.

Ньюэлл, коллега-доцент Хосе М. Гарсия-Браво, и Тайлер Таллман, доцент Школы аэронавтики и астронавтики Инженерного колледжа, создали метод влажного смешивания при решающем вкладе Коула Мейнарда, который в августе получил докторскую степень. и докторант Хулио Эрнандес.

Метод влажного смешивания Purdue обеспечивает равномерное распределение частиц по всей нити. Благодаря тому, что датчики равномерно распределены по нити, производители и исследователи могут создавать детали самых разнообразных форм, говорится в пресс-релизе.

«Результаты этой работы позволяют пользователям создавать сложные 3D-структуры со встроенными тензодатчиками, быстро превращая традиционные детали прототипов в полностью функциональные и структурно оцениваемые части», — сказал Ньюэлл. «Ограничением применения 3D-печатных деталей является их долговечность. Благодаря этой разработке мы можем постоянно контролировать структурное состояние детали с помощью датчика, встроенного в отпечаток».

По мнению исследователей, этот метод значительно расширяет возможности электрического применения 3D-печатных деталей и конструкций датчиков, а электрические и механические свойства можно «настраивать» для оптимизации датчика или детали для желаемого применения.

Новый процесс влажного смешивания не ограничивается проводимостью датчика, добавил Ньюэлл. «Эта работа может быть расширена за счет добавления других типов частиц с использованием того же метода влажного смешивания. Это может включать добавление магнитных частиц для электромагнитных полей, флуоресцентных частиц и других функциональных возможностей», — сказал Ньюэлл.

Исследование было опубликовано в июльском выпуске рецензируемого журнала Advanced Engineering Materials за 2022 год, а также в выпусках журнала Американского общества инженеров-механиков Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems за 2020, 2021 и 2022 годы. Исследователи получили финансирование от Консорциума военно-морского инженерного образования, программы военных центров NAVSEA, направленной на развитие партнерских отношений между ВМФ и высшими учебными заведениями.

Исследователи раскрыли инновацию отделу коммерциализации технологий Purdue Research Foundation, который подал заявку на патент на интеллектуальную собственность. Партнерам отрасли, стремящимся к дальнейшему развитию этой инновации, следует связаться с Дхананджаем Севаком, [электронная почта защищена], указав ссылочный номер 69740.

Дополнительная информация о текстовых форматах