ロシアの科学者は超音波浮遊3Dプリントの新しい方法を開発している

ロシアの科学者は超音波浮遊3Dプリントの新しい方法を開発している
ロシアのトムスク国立大学の物理学者たちは、音波の中に小さな粒子を浮かべる超音波3Dプリントの新しい方法を開発している。この技術は2020年に完成し、高温または化学的に攻撃的な溶液や物質に使用される予定だ。

ロシアの物理学者たちは、サスペンションを使って発泡プラスチックの小さな粒子を持ち上げるような新しい超音波3Dプリント技術を開発している。この技術は、最終的には熱や化学的な攻撃を受ける溶液や物質を3Dプリントしたり、浮遊粒子を3Dプリントした形状に正確に制御・整理したり、空中で安全に操作したりするために使用できる可能性があると研究者らは述べている。

この技術はまだ初期段階だが、このシステムでは電波吸収体と送信機で覆われた無響室が使用されると報じられている。音波バースト(40 kHz)により泡粒子が空気中に浮遊し、出力レベルを調整することで粒子の「数とサイズ」を増やすことができます。特別に作られたソフトウェアを使用して、浮遊粒子を一方から他方へ移動させます。

「第一段階は粒子の制御された懸濁です」とTSUの野心的な付加製造プロジェクトを監督するドミトリー・スハノフ教授は説明する。 「これに基づいて、粒子のグループを操作して、そこから3次元の物体を収集する方法を作成します。音響場への進入と沈降プロセス中に、粉末物質の粒子は再配置され、目的の軌道に沿って落下し、特定のパターンに落ち着きます。層ごとに、粒子は任意の形状で堆積されます。」

過激に聞こえるかもしれないが、サスペンションが実際に製造に利用されるのはこれが初めてではない。スハノフ氏は、この技術のバリエーションはすでに世界のいくつかの地域に存在しており、最も先進的な浮上研究は日本と英国で行われていると述べた。しかしTSUの研究者たちは、単に空中浮遊技術を完成させる以上のことをしたいと考えていました。代わりに、彼らは新しい技術を、プリント基板への部品の取り付けや危険な化学物質の取り扱いなど、いくつかの特定の 3D 印刷アプリケーションに応用することを念頭に置いています。

「私たちは独自の超音波放射グリッドを使用し、送信機とソフトウェアを並列制御するシステムを開発します」とスハノフ氏は付け加えた。「これを実現するには、大量のデータを送信および処理するためのデジタル技術、複数の信号を同時に生成および増幅するための技術、音響および空気力学のタスクに対するソリューションを使用する必要があります。」

物理学者たちはすでに浮遊型3Dプリンターのスケールモデルを製作しているが、チームが2020年の目標を達成するにはまだやるべきことがたくさんある。研究の一環として、物理学者は粒子を融合させて三次元物体にするための最適な物質と温度設定を選択するためにTSUの化学者の専門知識を活用する必要がある。これは大規模な事業だが、ロシア科学財団からの1500万ルーブル(26万6000ドル)の寛大な寄付によって資金が賄われる予定だ。

出典: 3Dプリンティングインテリジェンスネットワーク

超音波、ロシア、浮遊

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