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Jan 31, 2024

3D 프린팅 방법으로 재료 발견 및 제작 향상

엘리자베스 몬탈바노 | 2023년 6월 7일 새로운 3D 프린팅 방법이 도움이 될 수 있습니다

엘리자베스 몬탈바노 | 2023년 6월 7일

새로운 3D 프린팅 방법은 다양한 과학 및 기타 용도를 위한 새롭고 광범위한 재료를 발견하고 제조하는 데 걸리는 시간을 상당히 단축하는 데 도움이 될 수 있다고 연구진은 말했습니다. 노트르담대학교 연구원들은 인쇄물의 3D 아키텍처의 아키텍처와 로컬 구성을 제어하고 미세한 공간 해상도에서 그라데이션 구성과 특성을 가진 재료를 식별하고 생산하기 위해 HTTP(High-Throughput Combinatorial Printing)라는 방법을 확인했습니다. .

연구진은 이 공정이 단일 인쇄 노즐에 여러 개의 에어로졸화된 나노물질 잉크를 혼합하여 인쇄 과정에서 잉크 혼합 비율을 즉시 변경할 수 있다고 말했습니다. 이는 과학자들이 겪는 일반적인 시행착오 과정에 따르면 10~20년이 걸릴 수 있는 새로운 재료를 발견하고 제작하는 데 걸리는 시간을 크게 줄일 수 있다고 항공우주 및 기계 공학과 부교수 Yanliang Zhang이 말했습니다. 연구를 이끈 노트르담에서.

Notre의 첨단 제조 및 에너지 연구소를 이끄는 Zhang은 "만약 우리가 그 시간을 1년 또는 심지어 몇 달 미만으로 단축할 수 있다면 새로운 재료의 발견과 제조에 있어 획기적인 변화가 될 것이라고 생각했습니다."라고 말했습니다. 여자.

에어로졸 기반 HTCP는 금속, 반도체, 유전체, 폴리머, 생체 재료 등 광범위한 재료를 적용할 수 있을 만큼 다재다능합니다. 이 기술은 각각 수천 개의 고유한 구성을 포함하는 "라이브러리" 역할을 하는 조합 재료를 생성한다고 연구진은 말했습니다.

실제로 Zhang 팀은 우수한 열전 특성을 지닌 반도체 재료를 식별하기 위해 이미 이 접근법을 사용했다고 그들은 말했습니다. 이 물질은 미래의 에너지 수확 및 냉각 응용 분야에 잠재적으로 사용될 수 있다고 그들은 말했습니다.

발견 속도를 높이는 것 외에도 HTCP는 단단한 것에서 부드러운 것으로 점진적으로 전환되는 기능적으로 등급이 지정된 재료를 생산합니다. 이러한 유형의 재료는 연체 조직과 딱딱한 착용 가능 및 이식 가능 장치 사이의 간격을 메워야 하는 생체 의학 솔루션에 적용하는 데 특히 유용할 수 있다고 연구진은 말했습니다.

팀은 Nature 저널에 자신의 연구에 대한 논문을 발표했습니다. Zhang과 그의 학생들은 발견 및 전달 프로세스를 더욱 가속화하기 위해 기계 학습과 인공 지능(AI)을 프로세스에 적용하여 연구를 계속할 계획이라고 그는 말했습니다.

Zhang은 "미래에는 재료 발견 및 장치 제조를 위한 자율적이고 자율적인 프로세스를 개발하여 연구실의 학생들이 자유롭게 높은 수준의 사고에 집중할 수 있기를 바랍니다"라고 말했습니다.

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