محققان ایرانی به فناوری پرینتر سه بعدی در ابعاد میکرون دست یافتند - مجله سرگرمی

به گفته کیوان محمدی پرینترهای سه بعدی در دو دهه اخیر، با ورود به صنعت ساخت و فراوری انقلاب جدیدی در این صنعت بوجود آورده است. سرعت و انعطاف پذیری این تکنولوژی در فراوری قطعات پیچیده و کاهش مراحل فراوری بسیار قابل توجه است. پرینتر سه بعدی در مقیاس میکرو و نانو، به مراتب پیچیده تر و مشکل تر از ابعاد ماکرو است. روش های مرسوم پرینتر سه بعدی از جمله تفجوش انتخابی، ذوب انتخابی، ذوب فیلامنت پلیمرو غیره، بدلیل محدودیت های ساختاری و ماهیتی آنها، در ساخت قطعات میکرونی با رزولوشن بالا ناتوانند. لذا محققین بدنبال روشی از روش های پرینتر سه بعدی هستند که قادر به فراوری قطعات در ابعاد میکرو با گستردگی مواد مورد استفاده، هستند.

وی اضافه نمود: پرینتر سه بعدی الکتروهیدرودینامیک تکنولوژی جدیدی از پرینترهای سه بعدی است که قادر به ساخت سازه ها و قطعات با دقت و رزولوشن میکرونی و کمتر از آن است.

دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی شریف گفت: اهمیت پرینترهای سه بعدی تا جایی است که سیاست مداران معروفی همچون رئیس جمهور امریکا طی سخنانی توانست با متقاعد کردن کنگره، سرمایه گذاری ویژه ای برای این تکنولوژی اختصاص دهند.

وی خاطر نشان کرد: شرکت های بزرگ جهان همچون ایرباس، زیمنس و بویینگ در حال گسترش این تکنولوژی برای ساخت قطعات هواپیما و همچنین استفاده در کاربردهای دیگر همچون پزشکی، خودروسازی و نظامی هستند.

کیوان محمدی که حدود چهار سال است در این زمینه مشغول تحقیق است، گفت: در این روش که با الهام از پدیده فیزیکی الکتروهیدرودینامیک ابداع شده است، ایجاد میدان الکتریکی قوی در قطره بزرگ، موجب تغییر فرم آن شده و در شرایط خاصی می تواند قطره مورد نظر را تا بیش از ده برابر کوچک نموده و به قطرات میکرونی تبدیل کند.

وی اضافه نمود: در این پدیده که در زمان بسیار کوتاهی رخ می دهد، از نوک قطره اولیه، قطره کوچک تری پرتاب می گردد و قابل راهنمایی به سطح مورد نظر است. پیچیدگی ماهیت چند فیزیکی این فرآیند و تاثیرپذیری آن از پارامترهای مختلف، دستیابی به این تکنولوژی را مشکل و حائز اهمیت ساخته است.

محمدی گفت: هم اکنون از دانشگاه های هاروارد، پنسیلوانیا و NUS سنگاپور برای ایجاد این تکنولوژی دعوت شده ایم و در واقع درخواست تکنولوژی از سمت غرب به ما بوده است.

محمدی اضافه نمود: موضوع انتهاامه های ما بایستی بدرستی هدف گذاری گردد، بطوریکه علاوه بر بُعد تحقیقاتی و انتشار مقالات علمی، از جنبه فراوری فناوری و دستیابی به تکنولوژی های پیشرفته جهان برای کشور مفید باشد. تحقیق اجرا شده تحت عنوان رساله دکتری اینجانب بوده است، که با همکاری علی اعرافی بعنوان دانشجوی کارشناسی ارشد در دو بعد 1- دستیابی به تکنولوژی و 2- انجام تحقیقات نو و کاربردی هدف گذاری و اجرا شده است.

دکتر موحدی استاد راهنمای این پروژه نیز خاطر نشان کرد: موضوع پرینتر سه بعدی به عنوان یک روش نوین ساخت قریب به 20 سال است که در جهان در مقیاس صنعتی شروع شده و روز به روز توسعه بیشتری پیدا می نماید. به طوری که در آینده پژوهی در جهان پرینت سه بعدی به عنوان یکی از ده تکنولوژی مهم که در آینده جهان را متحول خواهد نمود، شناخته می گردد. در کشور ما نیز خصوصاً در دهه اخیر در ابعاد مختلف هم صنعت و هم دانشگاه ورود پیدا نموده و هم اکنون به جایی رسیده ایم که بسیاری از تجهیزات و دستگاه های پرینتر سه بعدی توسط تیم های دانشگاهی و صنعتی در داخل کشور ساخته می گردد و انتها نامه و پروژه های دانشگاهی خوبی در این زمینه در حال اجرا است.

وی گفت: پرینرهای سه بعدی انواع مختلفی دارند و بر اساس نوع ماده اولیه به پودر، مایع و جامد تقسیم بندی می شوند و در ابعاد متفاوت و متناسب با دقت و رزولویشن قطعه ای که ایجاد می نمایند دسته بندی می شوند.

وی اضافه نمود: کاری که در آزمایشگاه ساخت دقیق دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف انجام شده در ادامه کارهای قبلی در حوزه به پرینت سه بعدی، تمرکز بر روی نوع خاصی از تکنولوژی که پرینتر الکتروهیدرودینامیک است دارد که تفاوت آن با تکنولوژی های دیگر این است که لایه نشانی را با ذرات در مقیاس میکرو و نانو انجام می دهد و برای ساخت تجهیزات دقیق و ظریف و ریز از آن استفاده می گردد، مثل پرینت نانو داروها و یا پرینت میکرو سنسورهای انعطاف پذیر که مثلاً در بدن انسان قابل استفاده است.

استاد دانشگاه صنعتی شریف در ادامه گفت: این تکنولوژی کاربردهای زیادی در حوزه پزشکی، هوافضا و صنعت خودرو سازی و… است چون قادر به فراوری تجهیزات ظریف و ریز می باشد که در حوزه های گوناگون قابل استفاده است.

موحدی اضافه نمود: این تکنولوژی قبلاً در کشورهای پیشرفته شروع شده و ما هم در آزمایشگاه دانشکده مهندسی مکانیک حدود 4 سال پیش به این تکنولوژی ورود پیدا نموده ایم و و توانسته ایم با تسلط بر ای فناوری تجهیزات لازم را بسازیم و با پیروزیت به مرحله تست برسانیم.

وی گفت: اساس کار این است که مانند یک پرینت جوهر افشان بتوانیم با یاری میدان الکتریکی با ولتاژ بالا اندازه و شکل قطرات را مورد کنترل قرار دهیم و قطره مورد نظر در ابعاد دقیق و سایز ریز روی کاغذ زیرلایه پرینت گردد. اگر این قطره سیال حاوی ذرات نانوپودر از مواد مختلف مانند نقره باشد و این سیال هم ماده حلالی باشد که تبخیر می گردد چیزی که باقی می ماند لایه ای از آن ماده مورد نظر مثل نقره است که نشانده می گردد و با یاری این تکنولوژی می توانیم لایه نشانی در ابعاد و رزولویشن میکرون و حتی پایین تر با دقت بالا انجام دهیم.

موحدی خاطر نشان کرد: تجهیزاتی که در آزمایشگاه ما ساخته شده علاوه بر تجهیز پرینتر سه بعدی الکتروهیدوردینامیک، تجهیزاتی برای مشاهده پدیده لایه نشانی ذرات و عکس دریافت با سرعت بالا برای مشاهده لایه نشانی در زمان های بسیار کوتاه است.

وی اضافه نمود: در حال حاضر پیروز شده ایم در تعامل با شرکت های دارویی از این تکنولوژی برای پرینت ناتو دارو استفاده کنیم و در این جهت معاونت علمی ریاست جمهوری حمایت خوبی از این تحقیق داشته اند.

استاد راهنمای پروژه ساخت پرینتر الکتروهیدرودینامیک در ادامه گفت: تحقیقات در این حوزه در کشور به موازات تحقیقات در کشورهای پیشرفته جهان در حال اجرا است و امیدوارم این تکنولوژی منافع خوبی برای کشور به ارمغان بیاورد.

وی در انتها گفت: با توجه به توسعه فناوری ها در جهان در موضوع نانو داروها ضروری است که ما هم در کشور به این تکنولوژی ورود پیدا کنیم چرا که در سال های آینده با حجم وسیعی از نانو داروهایی که وارد ایران خواهند شد، روبرو خواهیم شد و قطعاً هر کدام از این دارو ها باید با قیمت گزاف خریداری شوند بنابراین ورود به این حوزه و ساخت آن در کشور در آینده دارای منفعت و سودآوری قابل ملاحظه ای خواهد بود و بعد از گذراندن دوره های آزمایشگاهی و اثبات فناوری و اخذ مجوز امکان صادرات این تکنولوژی و ارز آوری بیشتر برای کشور وجود خواهد داشت.

hoseinjaguar.ir: مجله جگوار | تور لیدر جاذبه های طبیعی ایران و جهان، اکوتوریسم

imgshot.ir: شاتر عکاسی | مجله آموزش حرفه ای عکاسی

vetworld.ir: مجله دامپزشکی | مجله خبری دانشجویان دامپزشکی