Impresso 3D em nanoescala 100 vezes mais rpida com hbrido polmero-metal

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 05/12/2022

Nanoimpresso 3D 100 vezes mais rpida

Um novo material para impresso 3D em nanoescala – criando estruturas que tm uma frao da largura de um fio de cabelo humano – viabilizou a fabricao aditiva de minsculas redes que so fortes e leves.

“O que fizemos foi desenvolver um material que realmente bom em resistir a foras, ento no apenas a estrutura 3D, mas tambm o material que fornece uma proteo muito boa,” disse a professora Wendy Gu, da Universidade de Stanford.

O novo material, que um hbrido de metal e polmero, capaz de absorver o dobro de energia do que outros materiais impressos em 3D de densidade comparvel. A ideia que ele seja usado para criar protees melhores e mais leves para peas de satlites, drones e microeletrnica.

Alm disso, o nanocompsito mostrou-se compatvel com acrilatos, epxis e protenas – vrias classes comuns de polmeros usados na impresso 3D.

Ao combinar o material com protenas, por exemplo, a equipe conseguiu imprimir a uma taxa de 100 milmetros por segundo, o que cerca de 100 vezes mais rpido do que o obtido anteriormente na impresso de protenas em nanoescala.

Nanoaglomerados metlicos

Para obter uma impresso 3D em nanoescala, a equipe partiu de materiais j utilizados na manufatura aditiva e adicionou a eles nanoaglomerados de metal, minsculos aglomerados de tomos, o que gera peas hbridas de polmero e metal.

Acontece que essas nanopartculas metlicas otimizaram muito um mtodo conhecido como litografia de dois ftons, onde o material de impresso endurecido por meio de uma reao qumica iniciada pela luz de um laser.

“Os nanoaglomerados tm propriedades muito boas para absorver a luz do laser e depois convert-la em uma reao qumica,” disse Gu. “E eles so capazes de fazer isso com vrias classes de polmeros, por isso so ainda mais versteis do que eu esperava.”

Os pesquisadores testaram seu novo material com vrias estruturas treliadas diferentes, priorizando a capacidade de suportar cargas em algumas, e a capacidade de absorver impactos em outras. Com o composto metal-polmero, todas as estruturas apresentaram uma impressionante combinao de absoro de energia, fora e capacidade de recuperao – a capacidade de um material de saltar de volta aps ser espremido.

“A estrutura de trelia certamente importa, mas o que estamos mostrando aqui que, se o material de que ela feita for otimizado, isso mais importante para o desempenho,” diz Gu. “Voc no precisa se preocupar com exatamente qual a estrutura 3D se tiver os materiais certos para imprimir.”

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