Teknik baru memungkinkan Anda membuat struktur yang kompleks, ringan dan tahan; mereka akan digunakan untuk sensor, implan biomedis dan perangkat lainnya.
Para peneliti di Swiss telah mengembangkan a teknik pencetakan 3D inovatif yang “menumbuhkan” logam dan keramik di dalam gelmemungkinkan terciptanya struktur yang kompleks, ringan dan tahan, cocok untuk sensor, implan biomedis, dan perangkat canggih lainnya.
A inovasidigunakan oleh École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), digunakan printer fotopolimerisasi dalam tong standar — teknologi yang mudah diakses dan berbiaya rendah — untuk pertama-tama menghasilkan struktur hidrogel yang diawetkan dengan cahaya.
Model kosong ini kemudian dimasukkan dengan ion logam melalui proses yang disebut tim “infus-presipitasi”, membuka pendekatan baru dalam manufaktur aditif, di mana pemilihan material dilakukan setelah pencetakan.
Model hidrogel direndam dalam larutan garam logam di 65°C, memungkinkan ion logam menembus gel. Ion-ion ini kemudian diubah menjadi nanopartikel menggunakan zat pengendap. Mengulangi siklus ini beberapa kali meningkatkan kepadatan nanopartikel logam dalam gel. Terakhir, struktur dipanaskan untuk menghilangkan hidrogel dan menyinter nanopartikel, menghasilkan benda logam atau keramik padat yang meniru bentuk aslinya.
Dengan metode ini, dijelaskan Kosmospeneliti mampu membuat struktur kisi gyroid kompleks pada besi, perak, tembaga, dan keramik magnetik strontium hexaferrite (SrFe₁₂O₁₉). Bahan yang dihasilkan adalah 20 kali lebih tahan dibandingkan dengan yang dihasilkan dengan metode polimer-ke-logam sebelumnya, yang hanya menunjukkan penyusutan sekitar 20% — peningkatan yang signifikan dibandingkan 60–90% pada umumnya.
Deformasi minimal ini memungkinkan produksi komponen yang lebih rata dan stabil, seperti roda gigi dan stent tubular, yang penting dalam pekerjaan perangkat biomedis dan mekanik. “Pengurangan deformasi yang dicapai dengan proses kami memperluas jangkauan suku cadang yang dapat diproduksi,” kata Daryl Yee, peneliti utama.
Tim ini berupaya mengotomatiskan langkah-langkah ini dengan robotika untuk mempercepat produksi — membuka jalan bagi a manufaktur logam dan keramik berkinerja tinggi yang terukur dan berbiaya rendah.
