USC、自己修復型3Dプリント材料を開発

USC、自己修復型3Dプリント材料を開発
出典: cnBeta


2019年2月8日、Antarctic BearはcnBetaから、USC Viterbi工学部の研究者が自己修復機能を備えた3Dプリント材料を開発したことを知りました。これらの材料は、破損または切断された後に自己修復することができ、履物業界、タイヤ製造、ソフトロボット開発、さらには電子製品への応用が期待されています。



自己修復型3Dプリントインソール
USC ビタビ工学部の Qiming Wang 助教授と学生たちは、光を使って特定の液体樹脂材料を硬化させる光重合と呼ばれる製造方法を使い始めました。自己修復機能を持つ 3D プリントされたオブジェクトに適用する場合、研究チームは、自己修復後に元の強度と機能を維持するために、化学基を酸化する際の最適な混合比と比率を見つける必要がありました。

「酸化剤を徐々に増やしていくと、自己修復作用は強くなったが、光重合作用は弱くなった」と王氏は語った。 「これら 2 つの動作は競合しています。最終的に、高度な自己修復と比較的高速な光重合を可能にするこの比率を見つけました。」

研究チームは、インソール、ソフトロボット、多相複合材、電子センサーなど、さまざまな物体を印刷し、それを半分に切断することで、このアプローチをテストした。 60°C (140°F) で約 2 時間後、ほとんどの物体は完全に修復されました。導電性カーボンが存在するため、電子センサーの自己修復には 2 倍の時間がかかります。

研究者らは、温度を上げることで修復時間を短縮できる可能性があると述べている。

「実際、40℃から60℃までのさまざまな温度で、この材料はほぼ100%修復できる」と研究の筆頭著者であるクンハオ・ユー氏はコメントしている。 「温度を変えることで治癒の速度を制御でき、室温でも材料は自己治癒することができます。」

チームは現在、自己修復機能を持つさまざまな素材の開発に取り組んでおり、将来的には自己修復機能を持つ自動車部品や防弾チョッキの製造につながる可能性がある。




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