3D baskıda yaşanan gelişmeler, 4D baskı sektörünün de gelişmesine neden oldu. Araştırmacılar, 4D baskı ile seramik üretmeyi başardı. Bu seramiğin uçaklar ve uzay araçlarında kullanılması hedefleniyor.

4D baskı için akıllı malzeme kullanıldı

Yüksek bir erime noktasına sahip olan seramikleri 3D baskı ile üretmek için lazer baskı kullanmak oldukça zor bir yöntem. Lazer baskıda seramikle karmaşık şekillerin üretilmesi pek mümkün değil. Hong Kong Üniversitesi’nden (CityU) bir araştırma ekibi, seramikler için yeni bir yöntem geliştirdi.

Renkli 3D baskı için yeni yöntem geliştirildi!

Araştırmacılar, renkli 3D baskı için doğadan ilham aldı. Yeni yöntem, renkli 3D baskı işlemini çok daha kullanışlı ve basit hale getiriyor. Üstelik bu yöntem, endüstriyel kullanım için hazır.

CityU ekibi, polimerler ve seramik nanopartiküllerin bir karışımı olan yeni bir “seramik mürekkebi” geliştirdi. Bu yeni mürekkep ile daha esnek ve gerilebilir baskılar yapılabiliyor. Böylelikle, karmaşık şekillere sahip malzemeler üretmek mümkün oluyor.

Malzemeye dördüncü boyut olarak zamanın eklendiği 4D baskı yöntemiyle, malzemeye ek avantajlar sağlıyor. Burada nesneler için zaman; mekanik kuvvet, sıcaklık veya manyetik alan gibi dış uyaranlarla zaman içinde kendilerini yeniden şekillendirmesini kapsıyor. Geliştirilen yeni nesil seramikte ise depolanmış elastik enerji zaman fonksiyonu olarak kullanıldı. 4D baskı ile üretilen seramik malzemeler, serbest bırakıldığında kendiliğinden yeniden şekilleniyor.

Araştırmanın baş yazarlarından Prof. Dr. Lu, seramiklerin yüksek sıcaklıklara dayanabildiğini ve mekanik dayanımlarının çok yüksek olduğunu söylüyor. Bu sayede 4D baskılı seramiklerin, havacılık ve uzay endüstrisinde kullanım potansiyelinin olduğunu belirtiyor.

Malzemenin kırılganlık gibi mekanik özelliklerinin artırılmasının ardından, 4D baskılı seramiklerin uçaklar ve uzay araçlarında kullanılması hedefleniyor.