novela mojada

Publicado por Personal | 29 de noviembre de 2022

Un método de mezcla en húmedo pendiente de patente desarrollado por investigadores de la Universidad de Purdue permite la dispersión uniforme de partículas conductoras de electricidad dentro de los polímeros de filamento para la impresión 3D basada en el modelado por deposición fundida. El avance incorpora capacidades de detección dentro de la pieza impresa en 3D, lo que hace posible convertir rápidamente prototipos en componentes completamente funcionales.

La impresión 3D tradicional hace prototipos sin capacidades de detección, explicó un comunicado de prensa de Purdue, y agregó que los sensores deben agregarse a la pieza después del hecho si se van a realizar evaluaciones. El proceso es similar a agregar chispas a las galletas después de hornearlas. "Las chispas solo existen en el exterior de la galleta. Los medidores de tensión tradicionales de tipo lámina, que son los sensores de tensión más comunes, se adhieren a la superficie de una pieza impresa mediante una resina epoxi", explicó Brittany Newell, profesora asociada de la Escuela de Tecnología de Ingeniería en el Instituto Politécnico de Purdue. "Sin embargo, en este trabajo, las chispas se agregan a la masa para galletas antes de hornearlas. Esto significa que las capacidades de detección son una parte inherente del componente impreso y permiten detectar el interior del componente. A diferencia de las chispas, estos sensores son demasiado pequeños para ser vistos. sin un microscopio Su pequeña escala permite que la parte impresa mantenga la fuerza que de otro modo habría sacrificado debido a los grandes sensores incorporados, al mismo tiempo que logra capacidades de detección totalmente integradas ", dijo Newell.

Newell, el profesor asociado José M. García-Bravo y Tyler Tallman, profesor asistente en la Escuela de Aeronáutica y Astronáutica de la Facultad de Ingeniería, crearon el método de mezcla húmeda con contribuciones cruciales de Cole Maynard, quien obtuvo su doctorado en agosto. , y el candidato a doctor Julio Hernández.

El método de mezcla en húmedo de Purdue garantiza una distribución uniforme de las partículas en todo el filamento. Con los sensores dispersos uniformemente en el filamento, los fabricantes e investigadores pueden diseñar piezas con una variedad más amplia de formas, dice el comunicado de prensa.

"Los resultados de este trabajo permiten a los usuarios crear estructuras 3D complejas con galgas extensiométricas integradas, lo que convierte rápidamente las piezas prototipo tradicionales en piezas completamente funcionales y estructuralmente evaluables", dijo Newell. "Una limitación de la aplicación de piezas impresas en 3D ha sido su durabilidad. Con este desarrollo, podemos monitorear continuamente la salud estructural de la pieza con el sensor integrado en la impresión".

La técnica amplía en gran medida las aplicaciones eléctricas de las piezas impresas en 3D y los diseños de sensores, según los investigadores, y las propiedades eléctricas y mecánicas se pueden "ajustar" para optimizar el sensor o la pieza para una aplicación deseada.

El nuevo proceso de mezcla húmeda no se limita a la conductividad del sensor, agregó Newell. "Este trabajo se puede ampliar aún más para agregar otros tipos de partículas usando el mismo método de mezcla húmeda. Esto podría incluir la adición de partículas magnéticas para campos electromagnéticos, partículas fluorescentes y otras funcionalidades", dijo Newell.

La investigación se publicó en la edición de julio de 2022 de la revista revisada por pares Advanced Engineering Materials y en las ediciones de 2020, 2021 y 2022 de la revista American Society of Mechanical Engineers Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems. Los investigadores recibieron fondos del Consorcio de Educación en Ingeniería Naval, un programa de los centros de guerra NAVSEA que tiene como objetivo cultivar asociaciones entre la Armada y las instituciones de educación superior.

Los investigadores divulgaron la innovación a la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Fundación de Investigación Purdue, que solicitó una patente sobre la propiedad intelectual. Los socios de la industria que busquen desarrollar aún más esta innovación deben comunicarse con Dhananjay Sewak, [email protected], citando el número de referencia 69740.

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