Популярные Нано Технологии

Кадры

Фотогалерея

Новости

Новые достижения в 3D-печати из аэрогеля / 26.08.2020

Источник: nature.com

Исследователи из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологии (Empa) создали стабильные микроструктуры правильной формы из аэрогеля кремнезема с помощью 3D-принтера.

 

Печатные структуры могут быть толщиной до десятых долей миллиметра. Новый аэрогель из диоксида кремния обладает лучшими механическими свойствами и его можно даже сверлить и фрезеровать. Это открывает совершенно новые возможности для постобработки 3D-печатных форм из аэрогеля.

 

Аэрогель на основе кремнезема – это легкие пористые пены, обеспечивающие отличную теплоизоляцию. Этот материал очень хрупкий, и поэтому крупные объекты из аэрогеля обычно укрепляют органическими или биполимерными волокнами.

 

Выточить мелкие изделия из более крупных – непростая задача. А сразу напечатать миниатюрный объект – еще сложнее. Новый метод, который разработали ученые Empa, позволяет получить небольшие и стабильные объекты из аэрогеля. С помощью метода можно точно регулировать свойства текучести и затвердевания кремниевых чернил, из которых впоследствии получают аэрогель, так что получается напечатать как самонесущие конструкции, так и тонкие мембраны.

 

В качестве примера таких структур исследователи напечатали листья и соцветия цветка лотоса. Тест-объект плавает на поверхности воды благодаря гидрофобным свойствам и низкой плотности кремнеземного аэрогеля – как и его естественная модель.

 

Новая технология также позволяет впервые печатать сложные трехмерные микроструктуры из нескольких материалов. Создание таких структур открывает дорогу новым техническим решениям. Так, можно напечатать «защитную мембрану», которая отделит источники тепла внутри медицинских имплантатов, температура поверхности которых не должна превышать 37 °C, чтобы защитить ткани тела.

 

Также, используя напечатанную аэрогелевую мембрану, исследователи сконструировали «термомолекулярный» газовый насос, который работает без каких-либо движущихся частей («насос Кнудсена»). Принцип действия основан на ограниченном переносе газа в сети наноразмерных пор или одномерных каналов, стенки которых горячие с одного конца и холодные с другого. Команда построила такой насос из аэрогеля, который, с одной стороны, был покрыт наночастицами оксида марганца черного цвета. Когда на него направляют источник света, насос нагревается на темной стороне и начинает перекачивать газы или пары растворителя. Такой насос, который приводится в действие исключительно солнечным светом, может не только перекачивать воздух, но и очищать его.

 

Если в воздухе есть загрязняющие вещества или токсины – например, растворитель толуол, – воздух может циркулировать через мембрану несколько раз, и загрязняющее вещество химически разрушается в результате реакции, катализируемой наночастицами оксида марганца.

 

 


Другие новости по теме:
14.09.20 - Магнитный насос за $3,89
10.09.20 - В ТПУ разработали новый способ производства карбида вольфрама и других сверхтвердых материалов
02.09.20 - В БелГУ повысили прочность многоэлементных сплавов
31.08.20 - Американцы работают над батареей из ядерных отходов
26.08.20 - Новые биополимеры для 3D-печати
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

1113
2

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

135
3

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

135
4

Теоретический анализ космических аппаратов с аэрографитовым солнечным парусом

  Такие аппараты могут летать внутри Солнечной системы и совершать межзвездные путешествия без дополнительной тяги.   Солнечным парусом называют приспособление, которое приводит в движе

130
5

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

129

Анонсы событий