Hem > Kunskap > Innehåll
Världens första 4D-utskrift för keramik
Sep 25, 2018

Kinesiska forskare har utvecklat världens första 4D-utskrift för keramik som är mekaniskt robust och kan ha komplexa former och erbjuder breda potentiella applikationer inom telekommunikation, elektronik och jämn rymdutforskning.


Forskare vid City University of Hong Kong rapporterade i en studie som publicerades i fredags i tidskriften Science Advances en roman "keramisk bläck", en blandning av polymerer och keramiska nanopartiklar.


De 3D-tryckta keramiska prekursorerna som skrivs ut med denna nya bläck är mjuka och kan sträckas tre gånger bortom deras ursprungliga längd, enligt studien.


Dessa flexibla och töjbara keramiska precursorer tillåter komplexa former, såsom origami-vikning. Med rätt värmebehandling kan keramik med komplexa former tillverkas, vilket gör dem till 4D-keramik.


4D-utskrift är konventionell 3D-utskrift kombinerad med det ytterligare tidselementet som den fjärde dimensionen, där de tryckta objekten kan omforma eller självmontera sig över tiden med yttre stimuli, såsom mekanisk kraft, temperatur eller magnetfält.


De existerande 3D-tryckta keramiska prekursorerna, som vanligtvis är svåra att deformera, hindrar också 4D-utskrift av keramik med komplexa former.


Forskarna som leds av professor Lv Jian, professor i maskinteknik, utnyttjade den elastiska energin som lagras i de utsträckta prekursorerna för formmorfning.


När de sträckta keramiska prekursorerna släpps, genomgår de självreformering och efter värmebehandling blir prekursorerna till keramik.


Den resulterande elastomer-härledda keramiken är mekaniskt robust. De kan ha ett högt tryckhållfasthet-till-densitetsförhållande och kan komma i stora storlekar med hög hållfasthet jämfört med annan tryckt keramik.


Med den mångsidiga formmorferingskapaciteten hos de tryckta keramiska prekursorerna kan dess tillämpning vara enorm, säger Lv.


Relevanta branschkunskap