مواد نانو و استفاده از چاپ سه بعدی در صنعت

مواد نانو و استفاده از چاپ سه بعدی در صنعت ، بازار فروش چاپگرهای سه بعدی را با رشد ۴۰ درصدی در بین سالهای ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰ متحول خواهد کرد.

مواد نانو و استفاده از چاپ سه بعدی در صنعت

Mjc5MTczMQ

مواد نانو و استفاده از چاپ سه بعدی در صنعت می تواند تحول عظیمی را در استفاده از چاپگرهای سه بعدی به وجود آورد. در سال­های گذشته بوضوح وقوع تحول در دنیای چاپ سه بعدی مشاهده می­شود. هرچند برای مدت­های طولانی این بخش حوزه کاری مهندسین طراحی بوده است که از آن به آسانی برای تولید نمونه‎های اولیه با استفاده از طراحی­‎های کامپیوتری استفاده می­کردند، ولی اخیرا یک حرکت برای چرخش بازار به سوی حوزه­‎های سرگرمی و کاربران خانگی بوجود آمده است و صنعت در حال متمایل شدن به استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای محصولات تجاری واقعی به جای نمونه های اولیه صرف است.

همانند بازار سرگرمی، رشد فزاینده استفاده از چاپگرهای سه بعدی را می­توان با توجه به این واقعیت که شرکت­های تولید کننده محصولات الکترونیکی از جمله اَرو الکترونیک[۱] در تبلیغات خود نحوه تنظیم چاپگر سه بعدی شخصی را آموزش می­دهند، مشاهده کرد. این شرکت حتی ترفندهای تولید اشکال پیچیده با چاپگر سه بعدی خانگی را نیز آموزش می دهد.

بازار چاپگرهای سه بعدی

بر اساس تحقیقات شرکت آی اچ اس[۲]، این بازار در حال شکل­‎گیری، کمک به رشد ۴۰ درصدی سالیانه فروش چاپگرهای سه بعدی در حدفاصل سال­های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰ خواهد کرد، بنحوی که میزان معاملات این بازار از ۵/۶ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۴ به ۳۵ میلیارد دلار خواهد رسید.

شرکت­های فعال در این حوزه از جمله اَرو الکترونیک بدنبال این هستند که حوزه‎های مهندسی الکترونیک و فیزیک را به نحوی با یکدیگر تلفیق کند تا فرآیند بی عیبی ایجاد شود تا امکان تولید محصولاتی که تا به امروز بی مفهوم بوده‎اند را فراهم کند. یک عامل کلیدی در متحدسازی حوزه الکترونیک و فیزیک استفاده از مواد نانو است که می توانند خواص الکترونیکی را به یک محصول نهایی برسانند و منجر به تولید قطعات الکترونیکی با چاپگرهای سه بعدی بشوند.

بعضی از ناظرین صنعت معتقدند که این روند توسعه قطعات الکترونیکی تولید شده با چاپگرهای سه بعدی به زودی یک رشد انفجاری را سبب خواهد شد. شاهد این ماجرا عرضه یک چاپگر سه بعدی توسط شرکت وکسل۸[۳] است که وظیفه چاپ قطعات و مدارات الکتریکی را بر عهده دارد.

مواد نانو و چاپ سه بعدی

حجم گسترده­ای از تحقیقات نشان می­دهد که هنگامیکه مواد نانو با روش‎های چاپ سه بعدی ترکیب بشوند می­توانند طیفی از محصولات الکترونیکی را تولید نمایند. به عنوان مثال محققین در ای تی اچ[۴] زوریخ سوئیس نانو ذرات طلا و نقره را با استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای تولید الکترودهای صفحات لمسی بکار بردند.

در یک تحقیق دیگر دانشمندان در دانشگاه پرینستون تکنولوژی چاپ سه بعدی را با نقاط کوانتومی ترکیب کردند تا یک لنز تماسی با دیودهای نوری جاساز شده در آن تولید نمایند. هرچند این نمونه اولیه به سبب اینکه منبع انرژی برای راه‎اندازی نداشت در وسایل کاربردی قابل استفاده نبود، ولی این واقعیت را آشکار می‎کند که استفاده از چاپگر سه بعدی برای تولید قطعات الکترونیکی پیچیده از جمله نیمه هادی‎ها امکان پذیر است.

مواد نانو نه تنها امکان تولید طیفی از قطعات الکترونیکی را فراهم کرده­‎اند بلکه امکان نوع جدیدی از چاپ سه بعدی را مهیا کرده‎اند. در تحقیقات اخیر دانشگاه هاروارد یک جوهر نانو ذره‎ای نقره‎ای در یک فرآیند چاپ سه بعدی استفاده شد بدین شکل که جوهر به بیرون فرستاده شده و بطور ناگهانی با لیزر سرد می‎شود تا سیستم بتواند ساختارهای سه بعدی خود ایستاده را چاپ کند. این تکنولوژی جدید می تواند برای تولید اتصالات فلزی نیز استفاده شود در این میان می‎توان فنرها و سایر ساختارهای مارپیچ خود ایستاده که می‎توانند در سیستم های میکروالکترومکانیکال استفاده شوند، از جمله آنتن‎ها را نام برد

پلیمرهای گرافنی

مواد نانو در حال محو کردن فاصله بین چاپ سه بعدی صنعتی و سرگرمی هستند. یک پروژه در کالورتون[۵] نیویورک در آزمایشگاه گرافن آغاز شده است که در آن رشته‎های پلیمری رسانای بر مبنای گرافن برای استفاده در چاپ سه بعدی جهت تولید وسایل الکترونیکی در هر دو بخش صنعت و سرگرمی بکار برده می­شوند. این شرکت نام این محصول خود را سه بعدی جادویی سیاه گذاشته است و ادعا می­کند که این رشته‎ها می توانند در هر چاپگر سه بعدی با کاربرد صنعتی و سرگرمی استفاده بشود

چنانچه روند تولید محصولات مشابه کماکان ادامه یابد، ممکن است شاهد پایانی بر ادراک فعلی خود از مرز بین استفاده صنعتی و سرگرمی چاپگرهای سه بعدی باشیم.

[۱] – Arrow Electronic

[۲] – IHS

[۳] – Voxel8

[۴] – ETH

[۵] – Calverton

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *