开发用于绘制复杂3D打印对象的高效新方法

时间：2021-09-24 08:52:18 来源：

没有（左）和有（右）涂层的水凝胶晶格。

罗格斯（Rutgers）工程师创造了一种高效的方法来绘制复杂的3D打印物体，例如飞机和生物医学支架的轻型框架，这可以节省制造商的时间和金钱，并为创建用于印刷零件的“智能蒙皮”提供新的机会。

研究结果发表在《 ACS Applied Materials＆Interfaces》杂志上。

常规的喷雾器和刷子无法覆盖复杂的3D打印物体中的所有角点和缝隙，但是新技术可以覆盖任何裸露的表面并促进快速成型。

高级作者乔纳森·P说：“我们的技术不仅是传统物体的涂层，甚至是水凝胶软机器人的涂层，都是一种更有效的方法，而且我们的涂层坚固耐用，可以完全浸入水中，并反复受潮而膨胀和消肿。”辛格（Singer），罗格斯大学（新不伦瑞克大学）工程学院机械与航空航天工程系的助理教授。

工程师发现了这项技术的新功能，该技术通过向流过喷嘴的流体施加电压来产生细小液滴喷雾。该技术（电喷雾沉积）已主要用于分析化学。但是在最近的几十年中，它还被用于实验室规模的涂层演示，这些涂层可为LED显示器提供疫苗，太阳能电池的光吸收层和荧光量子点（微小颗粒）。

罗格斯（Rutgers）工程师使用他们的方法为3D打印机制造配件，这将首次使3D打印的零件能够自动涂上功能性，保护性或美观性涂料层。他们的技术具有更薄，针对性更强的涂料应用，与传统方法相比，使用的材料要少得多。辛格认为，这意味着工程师可以使用尖端材料，例如纳米颗粒和生物活性成分，否则它们在油漆中的成本太高。

下一步包括创建可以改变其特性或触发化学反应的表面，以创建可以感知其环境并将刺激报告给车载电子设备的涂料。工程师希望将他们的技术商业化，并在打印后立即创建一种新的快速涂布范例，以补充3D打印。

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参考：Dylan A. Kovacevich，Lin Lei，Daehoon Han，Christianna Kuznetsova，Steven E. Kooi，Howon Lee和Jonathan P. Singer撰写的“用于自定义制造零件的表面修饰的自限电喷雾沉积”，2020年4月15日，ACS应用材料＆Interfaces.DOI：
10.1021 / acsami.9b23544

罗格斯（Rutgers）的联合主要作者是硕士学位学生Dylan A. Kovacevich和Singer实验室的博士生Lin Lei。Rutgers的其他合著者包括博士生Daehoon Han（现为明尼苏达大学的博士后），Christianna Kuznetsova（一名本科生）和Howon Lee教授。麻省理工学院的一位研究人员为这项研究做出了贡献。

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