Pochodzące z początków starożytnej cywilizacji ludzkiej złoto zawsze było czczone za swój estetyczny blask i wyjątkowe właściwości mechaniczne. Nawet dziś ten metal pozostaje cenną częścią naszego codziennego życia, regularnie znajdując się w biżuterii, elektronice, wypełnieniach dentystycznych, częściach lotniczych i nagrodach.
Wraz z postępem nauki i technologii, naukowcy znajdują obecnie sposoby na wykorzystanie nanocząstek złota do usprawnienia druku 3D. Naukowcy z Uniwersytetu Vanderbilt opracowali technikę osadzania nanocząstek złota w filamencie.
Cząstki te generują “połysk” wewnątrz drukowanych 3D obiektów, podkreślając wszelkie potencjalne problemy lub kwestie, które nie mogą być wykryte gołym okiem. W formie nanocząstek, złoto jest 100 000 razy cieńsze od pasma ludzkiego włosa i faktycznie przybiera głęboki bordowy kolor.
“Jest to jedno z pierwszych zastosowań wykorzystujących złoto do wykrywania wad. Jesteśmy w stanie kontrolować i wykrywać defekty, które nie są widoczne gołym okiem, wykorzystując właściwości optyczne osadzonych nanocząstek złota. To bardzo ważny krok – możliwość stwierdzenia ‘Mamy defekt. Jest dokładnie tutaj” – powiedział Cole Brubaker, student inżynierii lądowej i główny autor badania.
Jak naukowcy osadzają nanocząstki złota w filamencie do druku 3D
Proces rozpoczyna się od wymieszania nanocząstek złota z rozpuszczonym plastikowym polimerem, równomiernie rozpraszając je w całym plastiku. Gdy wyschnie i stwardnieje, plastik jest wytłaczany w polimerowy filament, w którym osadzone są nanocząstki złota. Brzmi jak skomplikowana formuła, ale ten materiał może być faktycznie używany ze standardowymi drukarkami 3D typu FDM.
Po wydrukowaniu apartu przy użyciu tego nasyconego złotem filamentu, obiekt jest skanowany i sprawdzany w specjalnym spektrofotometrze UV-Vis. Stąd, zespół badawczy jest w stanie wskazać wady w mgnieniu oka.
“Wykorzystujemy właściwości absorpcyjne osadzonych nanocząstek złota. Po prostu skanujesz światło po powierzchni próbki i widzisz, gdzie wewnątrz absorbcja maleje, sygnalizując defekt tego materiału. Wadę można znaleźć za pomocą jednego pomiaru. Jest to bardzo szybkie. Zajmuje to zaledwie kilka sekund. Nie musimy polegać na dużych systemach detekcji, w których czujniki są rozmieszczone na całej części,” dodaje Brubaker.
Badania zostały sfinansowane przez U.S. Office of Naval Research, a patenty dotyczące technologii są nadal w toku.
Żródło: https://all3dp.com
