Tendinte: Materiale compozite printate 3D

Tendinte: Materiale compozite printate 3D imprimante 3dos printattehnologiematerialeprototipuri

Cu o imprimanta 3D pentru multimateriale din comert, un laborator al Massachusetts Institute of Technology (MIT) creeaza compozite foarte rezistente, inspirate din natura. Specialistii americani au reusit astfel sa reproduca structuri biomateriale precum sideful sau osul, care isi datoreaza rezistenta imbinarii, la diferite scari, a unor materiale moi cu unele dure.
Osul este constituit dintr-o imbinare complexa in straturi a doua materiale: hidroxiapatita (mineral dur) si colagenul (proteina moale). Aceasta structura ii confera proprietati mecanice optime, cumuland elasticitatea cu rezistenta.
Urmand acelasi model, materialul printat 3D este alcatuit dintr-un polimer moale care simuleaza functia colagenului si un polimer rigid care joaca rolul hidroxiapatitei. Astfel, materialul sintetic se comporta la fel ca structura osoasa, capabila sa suporte lovituri puternice fara sa se fractureze, prin disiparea energiei impactului pe o suprafata mai mare.
De fapt, materialul sintetic ar putea fi chiar mai rezistent decat osul natural. Testele au aratat ca materialul printat 3D este de 22 ori mai rezistent la fracturare decat fiecare dintre componentele sale. 
Acelasi principiu dupa care structura unui material poate avea caracteristici superioare celor detinute de elementele sale constitutive il regasim si la cochiliile scoicilor. Specialistii in ingineria materialelor de la MIT se inspira din astfel de structuri existente in natura pentru a crea compozite sintetice cu calitati similare. Dar sintetizarea lor nu este usoara, iar metodele de laborator, artizanale, sunt dificil de transpus la scara industriala. Utilizarea imprimantelor 3D de tipul Stratasys, va permite insa fabricarea unor metamateriale super-rezistente cu un cost redus, considera cercetatorii de la MIT
Intr-adevar, noile imprimante, mai performante, pot utiliza simultan polimeri cu proprietati mecanice diferite, pentru realizarea unor structuri complexe. Mai mult, aceste structuri fiind proiectate pe computer, se poate prevedea prin calcul rezistenta lor la socuri mecanice, inainte de a le printa atunci cand rezultatul corespunde obiectivelor. Cercetatorii considera ca, dincolo de materialele inspirate din natura, aceasta abordare va permite imaginarea unor structuri de compozite inedite.
 
Surse: L’Usine Nouvelle, Mail Online