"Sijaj" v zlatih delcih ima nove napake pri iskanju

Anonim

Ta zlata od zlata je vedno zajela oči, zdaj pa ima plemenita kovina novo uporabo - odkrivanje napak v 3-D tiskarstvu.

Raziskovalci Vanderbilta so razvili tehniko zlata, da bi dejansko "sijale" v 3-D tiskanih delih, da bi poudarili kakršne koli težave.

"To je ena od prvih aplikacij, ki uporabljajo zlato za odkrivanje napak. Opazili smo in odkrivali napake, ki niso vidne golim očesom, z uporabo optičnih lastnosti vgrajenih zlatih nanodelcev", je dejal Cole Brubaker, diplomirani inženir gradbeništva, in vodilni avtor študije. "To je zelo kritičen korak - biti sposoben reči:" Imamo napako. Prav je tukaj. ""

Raziskovalna ekipa je uporabila super-drobne delce zlata, ki se dejansko pojavljajo kot globoka barvna barva. Nanodelci so približno 100.000 krat tanjši od človeških las, vendar bi lahko rešili velik problem v predelovalnih dejavnostih.

"Tridimenzionalni tiskani materiali postajajo vse bolj pogoste v vsakodnevnem življenju, potrošniških izdelkih in izdelkih, pa tudi do demonstracij 3-D tiskanih avtomobilov in domov", je dejal Kane Jennings, predsednik in profesor kemijskega in biomolekularnega inženirstva, in soavtor na papirju. "Toda težave pri obdelavi tridimenzionalnih tiskanih materialov lahko nastanejo majhne pomanjkljivosti ali manjkajoče tiskane plasti. Te napake lahko ogrozijo in oslabijo strukturno celovitost tridimenzionalnih tiskanih izdelkov, kar povzroča neuspeh."

Raziskovalci so se odločili, da poskusijo vdelati zlato v tiskarskem materialu, da bi ugotovili, ali bi to lahko pomagalo pri označevanju teh napak.

"To je podobno zlatu v vašem prstanu, vendar ima zelo edinstvene optične lastnosti, ki se sčasoma ne razgradijo", je dejal Brubaker.

Inovativni postopek vključuje mešanje zlatih nanodelcev z raztopljenim plastičnim polimerom, ki ga razpršimo po celotnem mediju. Ko se posuši in strdi, se plastika ekstrudira ali stiska v zlate polimerne filamente, napolnjene z nanodelci, ali tanke cevi, ki se lahko nato uporabijo v standardnih 3-D tiskalnikih.

Ko je del natisnjen, gre za poseben UV-Vis spektrofotometer za pregled napak.

"Uporabljamo absorbacijske lastnosti vgrajenih zlatih nanodelcev, " je dejal Brubaker. "Preprosto skenirate svetlobo čez površino vzorca in ugotovite, kje se absorbanca zmanjša, kar kaže na napako v tem materialu. Napaka je mogoče najti z enim samim nedestruktivnim merjenjem, zelo hitro pa je potrebno samo nekaj sekund. nimajo potrebe, da bi se zanašali na velike senzorske sisteme, ki imajo senzorje nameščene po vsem delu. "

Interdisciplinarna ekipa je vključevala raziskovalce iz oddelkov za civilno in okoljsko inženirstvo, kemijsko in biomolekularno inženirstvo in kemijo ter pomoč pri dodiplomskem študentu, ki je študiral na Fiskovi univerzi v Nashvillu. Raziskavo je financiral Urad za pomorske raziskave ZDA. Patenti so v teku na tehnologiji in ugotovitve raziskav so bile objavljene v ACS Applied Nano Materials.

"Obstajajo ogromne možnosti za to, kar lahko storimo s to tehnologijo, " je dejal Jennings. "Pokazali smo, da so lahko tridimenzionalni tiskani deli samopostrežni. O sami poročajo o napakah. Zdaj si želimo narediti še več s temi pametnimi materiali."

"Kaj me navdušuje, je širok nabor aplikacij, za katere lahko uporabimo to tehnologijo, " je dejal Brubaker. "Pravkar smo opraskali površino."

menu
menu