광선은 새로운 3D를 설정합니다.

호주 연구진이 새롭고 훨씬 빠른 3D 프린팅 개념에 사용할 수 있는 잉크를 개발했습니다.

이 기술에 따르면 레이저의 광선이 잉크를 통과하여 경로에 있는 원자를 자극합니다. 일부 분자는 빛에 닿으면 모양이 바뀌지만 아직은 아무 반응도 하지 않습니다. 다른 색상의 두 번째 광선이 다른 각도로 잉크에 닿아 다른 분자 세트에 뒤틀림이 발생합니다.

이 광선이 교차하는 곳에서 여기된 두 분자는 서로 반응하여 고체가 됩니다.

이것이 새로운 3D 프린팅 기술을 이끄는 아이디어입니다.

"일반적으로 3D 프린터에서 잉크젯은 2차원으로 이동하며 하나의 2D 레이어를 천천히 인쇄한 후 위쪽으로 이동하여 다른 레이어를 인쇄합니다"라고 Queensland University of Technology 소재 과학 센터의 연구원인 Sarah Walden 박사는 말합니다.

"그러나 이 기술을 사용하면 전체 2차원 시트를 활성화하고 전체 시트를 한 번에 인쇄할 수 있습니다."

이 기술은 시장에 출시되기 직전이지만, 이를 방해하는 몇 가지 요인이 있습니다.

Walden은 "이 2색 프린터는 현재 개발 중입니다. 시중에 상용 제품이 하나 나와 있습니다."라고 말합니다.

현재로서는 특정 빛의 음영에 반응하고 서로 반응하는 물질을 찾는 것이 어렵습니다. 이것이 Walden과 그녀의 동료들의 연구가 시작되는 곳입니다.

Walden은 "우리는 이러한 유형의 인쇄에 사용할 수 있는 잉크를 만들고 있으며 이것이 3D 인쇄 재료의 속도를 실제로 가속화할 수 있다고 생각합니다."라고 말합니다.

팀은 이러한 잉크 중 하나를 설명하는 논문을 Nature Communications에 게재했습니다.

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Walden은 "우리는 연구에서와 같이 작동하지 않는 많은 것을 시도했습니다. 마침내 작동하는 시스템을 발견하게 되어 기뻤습니다."라고 말했습니다.

이 시스템은 두 가지 물질, 즉 아조벤젠이라고 불리는 화학물질 유형과 케텐 유형을 조작하여 작동합니다. 이 두 화학물질은 일반적인 조건에서는 서로 반응하지 않습니다. 그러나 분자가 빛(아조벤젠의 경우 빨간색 또는 녹색 빛, 케텐의 경우 UV 빛)에 노출되면 각각의 모양이 서로 반응하여 고체 화합물을 형성하는 형태로 변합니다.

이 트릭은 두 가지 빛의 음영이 없으면 물질에 아무 일도 일어나지 않는다는 것을 의미합니다. 즉, 후속 제조 공정에서 사용할 수 있다는 의미입니다.

"우리는 빛의 색상을 사용하여 기본적으로 빛을 반응 형태로 전환합니다"라고 Walden은 요약합니다.

"그러나 반응 파트너를 찾지 못하면 비반응 형태로 되돌아갑니다. 따라서 불을 끄면 이후에는 어떤 반응도 일어나지 않을 것입니다."

연구진은 처음에 QUT 실험실에서 조정 가능한 레이저를 사용하여 프로세스를 테스트했지만 상업적으로 이용 가능한 발광 다이오드(LED)를 사용하여 이를 복제할 수 있었습니다.

Walden은 지금까지 이 기술이 휴대용 개념 증명 물체를 만드는 데 사용되었다고 말합니다.

"우리 연구실에서는 재료를 거의 만들지 않았기 때문에 이 두 가지 색상 프로세스가 작동한다는 것을 알고 있습니다."라고 그녀는 말합니다.

학제간 연구팀은 빛과 서로 반응할 수 있는 다른 화학물질을 찾고자 합니다.

"가시광선이 있는 생체적합성 유형의 재료를 생각할 수 있지만 그것은 훨씬 더 어려운 일입니다"라고 Walden은 말합니다.

원래 Cosmos에서 교차 광선을 사용하여 잉크를 설정하는 3D 프린터로 출판되었습니다.

Ellen Phiddian은 Cosmos의 과학 저널리스트입니다. 그녀는 호주 국립대학교에서 화학 및 과학 커뮤니케이션 학사 학위와 과학 커뮤니케이션 석사 학위를 취득했습니다.

사실을 설명하고 증거 기반 지식을 소중히 여기며 최신 과학, 기술 및 엔지니어링 혁신을 선보이는 데 이보다 더 중요한 시간은 없었습니다. 코스모스(Cosmos)는 사람들과 과학의 세계를 연결하는 데 전념하는 자선단체인 호주왕립연구소(The Royal Institution of Australia)에서 출판합니다. 크든 작든 재정적 기여는 세계가 가장 필요로 하는 시기에 신뢰할 수 있는 과학 정보에 대한 접근을 제공하는 데 도움이 됩니다. 오늘 기부하거나 구독권을 구매하여 우리를 지원해 주세요.