Der Einsatz des 3D-Drucks überrascht niemanden mehr. Sie können sowohl zu Hause als auch am Arbeitsplatz Objekte aus Metall und Kunststoff drucken. Bleibt nur noch, die Auflösung der Düsen zu reduzieren und die Vielfalt der Ausgangsmaterialien zu erhöhen. Und in jedem dieser Bereiche bleibt noch viel, viel zu tun.
Ein weiterer Erfolg bei der Verbesserung des 3D-Drucks Wissenschaftler unter der Leitung von Forschenden der ETH Zürich. Wissenschaftler haben eine neue vielversprechende Technologie zum Drucken von Mikroobjekten mit Metallen mit sehr hoher Auflösung – bis zu 250 nm – vorgestellt. Der 3D-Druck von Mikroobjekten mit Metallen erfolgt heute mit speziell hergestellten Tinten. Hierbei handelt es sich um Metallnanopartikel, die in Form einer Suspension (Suspension) in eine Flüssigkeit gegeben werden. Die Auflösung solcher Drucker beträgt Mikrometer und der Druck endet mit einem obligatorischen Glühen, um das Modell zu fixieren. Diese letzte Stufe hat viele Nachteile, einschließlich einer geringen Porenbildung und einer organischen (Lösungsmittel-)Kontamination. Was bieten die Schweizer?
Zürcher Wissenschaftler ersetzten die Metallsuspension durch den Direktdruck mit Metallen. Genauer gesagt, Metallionen. Es wurde ein Entwurf eines Druckkopfes mit zwei sogenannten Verbrauchsanoden vorgeschlagen. Warum zwei? So ist es besser! Sie können ein Metall-Mikroobjekt abwechselnd mit dem einen oder anderen Metall oder sogar mit beiden gleichzeitig drucken, als ob Sie eine Legierung mit dem gewünschten Verhältnis des einen und des anderen Materials herstellen würden. Das Prinzip des vorgeschlagenen 3D-Drucks besteht darin, dass unter der an die Anode angelegten Hochspannung Metallionen abbrechen und zum Substrat fliegen, wo sie sich absetzen und in das ursprüngliche Metall umwandeln. Damit dies funktioniert, wird das Substrat mit einer Lösungsmittelschicht überzogen, in der chemische Redoxreaktionen ablaufen. Der Druck erfolgt jedoch sofort mit reinem Metall und erfordert kein anschließendes Glühen.
Es gibt viele Anwendungen für eine solche Technologie. Als erstes fallen mir jedoch die Mikroelektronik und die Schaffung von Metamaterialien mit ungewöhnlichen Eigenschaften ein. Das Drucken mit dieser Präzision wird dazu beitragen, feinste Verbindungen herzustellen und sogar organische Materialien in der Elektronik zu verwenden. Bei Metamaterialien kann die Kombination von Metallen zu Materialien mit interessanten mechanischen Eigenschaften führen, z. B. dass sie sowohl flexibel als auch fest sind.
Source: 3dnews.ru