新类型3D打印利用声波来构建物体 可在飞机内部部件上进行3D打印维修

• 2022-06-01 13:52:12 来源：cnBeta.COM

3D打印通常涉及到沉积熔化的塑料层、激光熔化金属粉末或使用紫外线使胶状树脂硬化。然而一项新技术选择了另一种方法，即利用声波。该技术由加拿大康考迪亚大学的一个科学家团队开发，其被称为直接声音打印(DSP)。

在该技术的当前版本中，一个换能器被用来发送聚焦的超声波脉冲，然后穿过一个腔室的两侧并进入其中的液体聚二甲基硅氧烷(PDMS)树脂。这样做会产生超声波场，其使得快速振荡的微观气泡在树脂的特定位置暂时形成。

随着这些气泡的振荡，它们内部的温度上升到约15,000开尔文，内部压力攀升到超过1,000巴。尽管这种温度和压力的突然增加只持续了几皮秒，但它却使树脂在气泡的确切位置凝固。

因此，通过沿着预定的路径逐步移动换能器有可能建立起一个复杂的三维物体--一次一个小像素。除了能生产非常小的、详细的物品外，DSP还允许在其他具有不透明表面的结构内非侵入性地打印结构。

如利用这种技术，飞机机械师可以想象在不打开飞机机身的情况下，在内部部件上进行3D打印维修。甚至有可能在患者体内3D打印出植入物，而无需进行手术。

除了PDMS树脂，科学家们还成功地使用DSP打印了陶瓷材料制成的物体。他们现在计划对聚合物-金属复合材料进行实验，然后是纯金属。

跟Mohsen Habibi博士和博士生Shervin Foroughi一起领导这项研究的Muthukumaran Packirisamy教授说道：“超声波频率已经被用于破坏性程序，如激光消融组织和肿瘤。我们想用它们来创造一些东西。”

标签： 构建物体 科学家团队 超声波脉冲 快速振荡

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