Oficjalna strona internetowa United States HRL Laboratory podała, że badacze pracujący w laboratorium dokonali istotnego przełomu w dziedzinie technologii druku 3D. Opracowali nową technologię wykorzystującą druk 3D do produkcji super wytrzymałych materiałów ceramicznych, które mogą nie tylko mieć złożone kształty, ale także wytrzymywać wysokie temperatury przekraczające 1700 stopni Celsjusza, co ma odegrać rolę w przemyśle lotniczym i mikro- pola elektromechaniczne w przyszłości.
Ceramika ma wiele przydatnych właściwości, takich jak wysoka wytrzymałość, duża twardość oraz odporność na korozję i zużycie, ale ma też „piętę achillesową” – nie da się z niej łatwo uformować skomplikowanych kształtów. Technologia druku 3D może sprawić, że ceramika będzie miała skomplikowane kształty, jednak niezwykle wysoka temperatura topnienia ceramiki ogranicza zastosowanie tej metody. Obecnie kilka technologii druku 3D na ceramice jest nie tylko nieefektywnych, ale także na drukowanych produktach często pojawiają się pęknięcia. Ale teraz, dzięki wyrafinowanemu procesowi szybkiego prototypowania utwardzanego światłem, badacze z HRL Lab wydrukowali w 3D kompaktowe, odporne na wysoką temperaturę części ceramiczne o różnych kształtach.
W nowym badaniu inżynier chemik Zack Ecker i chemik Chao-yin Zhou stworzyli preparat żywiczny składający się z krzemu, azotu i tlenu, który twardnieje pod wpływem wiązki światła ultrafioletowego wewnątrz drukarki 3D. Żywicę, zwaną prekursorem ceramiki, można wydrukować w 3D w postaci części o różnych kształtach i rozmiarach, a drukowany materiał po przegrzaniu przekształca się w wysoce wytrzymałą, w pełni gęstą ceramikę.
Według Tobiasa Scheidlera, materiałoznawcy z laboratorium HRL, nowa metoda jest od 100 do 1000 razy skuteczniejsza niż poprzednie techniki druku ceramicznego 3D i 10 razy silniejsza od podobnych materiałów.
Naukowcy uważają, że tę supermocną, odporną na wysokie temperatury ceramikę można wykorzystać do produkcji dużych części silników odrzutowych i samolotów ultranaddźwiękowych, a także złożonych komponentów układów mikroelektromechanicznych, takich jak maleńkie czujniki, i wiele innych dziedzin.