पानी से 3D प्रिंटिंग से धातु 20 गुना ज़्यादा टिकाऊ हो जाती है

स्विस वैज्ञानिकों ने एक नई 3डी प्रिंटिंग तकनीक विकसित की है, जो धातु और सिरेमिक सामग्री को 'विकसित' करने के लिए जल जेल का उपयोग करती है, जिससे पुरानी विधि की तुलना में 20 गुना अधिक टिकाऊ उत्पाद तैयार होते हैं।

प्लास्टिक या धातु के पाउडर की कोई आवश्यकता नहीं, स्विस वैज्ञानिकों ने पानी के जेल से धातु "विकसित" की है - यह एक ऐसा कदम है जो पूरे 3D प्रिंटिंग उद्योग को बदल सकता है - फोटो: EPEL

स्विट्जरलैंड के लॉज़ेन स्थित फेडरल पॉलिटेक्निक स्कूल (ईपीएफएल) के वैज्ञानिकों ने 3डी प्रिंटिंग तकनीक में एक बड़ी सफलता की घोषणा की है: धातु को पारंपरिक तरीके से प्रिंट करने के बजाय, उन्होंने हाइड्रोजेल - एक सामान्य जल जैल - से सामग्री "विकसित" करने की एक विधि विकसित की है, जिससे उच्च घनत्व और यांत्रिक शक्ति वाली धातु और सिरेमिक संरचनाएं बनाई जा सकती हैं, जो पिछली तकनीकों की तुलना में 20 गुना अधिक हैं।

टीम के अनुसार, फोटोपॉलिमराइजेशन विधि वर्तमान में केवल प्रकाश-संवेदनशील रेजिन के साथ ही काम करती है, जिससे इसके अनुप्रयोग सीमित हो जाते हैं। 3डी प्रिंटेड रेजिन को धातु या सिरेमिक में बदलने के कुछ पिछले प्रयासों में छिद्र और सिकुड़न की समस्या आई है, जिससे उत्पाद विकृत और कम टिकाऊ हो जाते हैं।

मटेरियल्स केमिस्ट्री एंड मैन्युफैक्चरिंग लेबोरेटरी (ईपीएफएल) के प्रमुख डैरिल यी के नेतृत्व वाली टीम ने एक नया तरीका खोजा: प्लास्टिक में धातु यौगिक को पहले से मिलाने के बजाय, उन्होंने हाइड्रोजेल का उपयोग करके एक टेम्पलेट को 3डी-प्रिंट किया, और फिर उसे धातु लवणों के घोल में बार-बार भिगोया। इस प्रक्रिया के दौरान, धातु आयन नैनोकणों में परिवर्तित हो गए जो जेल में समान रूप से फैल गए।

इस तरह के 5-10 चक्रों के बाद, हाइड्रोजेल संरचना को गर्म करके हटा दिया जाता है, जिससे मूल प्रिंट के आकार को बरकरार रखने वाली एक ठोस धातु या सिरेमिक वस्तु बच जाती है। चूंकि धातु लवणों को प्रिंटिंग के बाद ही मिलाया जाता है, इसलिए इसी हाइड्रोजेल संरचना का उपयोग लोहे, चांदी, तांबे से लेकर सिरेमिक या कंपोजिट तक विभिन्न प्रकार की सामग्री बनाने के लिए किया जा सकता है।

श्री यी ने कहा, "हमारा काम न केवल एक सरल, कम लागत वाली 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया का उपयोग करके उच्च गुणवत्ता वाली धातुओं और सिरेमिक के उत्पादन को सक्षम बनाता है, बल्कि सोचने का एक नया तरीका भी खोलता है: 3डी प्रिंटिंग के बाद सामग्री का चयन करना, पहले नहीं।"

इस अध्ययन में, टीम ने परीक्षण के लिए लोहे, चांदी और तांबे से गाइरॉइड नामक जटिल ज्यामितीय संरचनाएं बनाईं। परिणामों से पता चला कि ये नमूने पिछली तकनीकों से बनाई गई सामग्रियों की तुलना में 20 गुना अधिक संपीड़न सहन कर सकते हैं, जबकि इनमें संकुचन केवल लगभग 20% ही हुआ (पहले यह 60-90% तक होता था)।

यह शोध हल्के और मजबूत उन्नत 3डी संरचनाओं के निर्माण में व्यापक संभावनाओं का वादा करता है, जो सेंसर, जैव चिकित्सा उपकरण या ऊर्जा रूपांतरण और भंडारण प्रणालियों के उत्पादन में उपयोगी साबित हो सकते हैं। इस विधि द्वारा निर्मित बड़े सतह क्षेत्र वाली धातुओं का उपयोग ऊर्जा प्रौद्योगिकी में प्रभावी उत्प्रेरक या ऊष्मा रोधक के रूप में भी किया जा सकता है।

ईपीएफएल टीम ने कहा कि वे औद्योगिक उत्पादन के लिए प्रक्रिया को उपयुक्त बनाने के लिए उसमें लगातार सुधार कर रहे हैं, विशेष रूप से सामग्री का घनत्व बढ़ाने और प्रसंस्करण समय को कम करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। यी ने बताया, "हम पूरी प्रक्रिया को स्वचालित करने के लिए रोबोट विकसित कर रहे हैं, जिससे कुल निर्माण समय में काफी कमी आएगी।"

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वीएनए

स्रोत: https://tuoitre.vn/in-3d-bang-nuoc-giup-kim-loai-ben-gap-20-lan-20251019154932113.htm