다중 재료 제조 혁신: 3D 프린팅 기술로 더 유연하고 정밀하게 변신

Seoul미주리 대학교 연구진이 새로운 3D 프린팅 방법을 개발했습니다. 이 방법은 하나의 기계를 사용하여 플라스틱, 금속, 반도체와 같은 다양한 재료로 복잡한 기기를 생산할 수 있게 합니다. 최근 Nature Communications에 발표된 이 새로운 기술은 자유형 다중 재료 조립 공정이라고 불리며, 제품 제조 방식을 혁신할 수 있을 것으로 보입니다.

미주 팀은 각각 다른 작업을 수행하는 세 개의 노즐을 가진 기계를 개발했습니다:

• 첫 번째 노즐은 잉크와 같은 물질을 추가하는 역할을 합니다.
• 두 번째 노즐은 레이저를 사용하여 모양과 재료를 조각합니다.
• 세 번째 노즐은 제품의 기능을 향상시키기 위해 추가적인 기능성 물질을 더합니다.

이 과정은 다음과 같습니다. 기계는 먼저 폴리카보네이트와 같은 일반적인 3D 프린팅 재료를 사용하여 기본 구조를 만듭니다. 그런 다음 레이저를 사용하여 일부 부분을 레이저 유도 그래핀이라는 특수 재료로 변환하고, 필요한 곳에 정확하게 배치합니다. 마지막으로, 제품의 기능성을 개선하기 위해 다른 재료들을 추가합니다.

이 3D 프린팅 기술은 센서, 회로 기판, 전자 부품이 포함된 직물을 제작할 수 있습니다. 물체 내부에 센서를 프린팅함으로써 온도와 압력 변화를 감지할 수 있는 물건을 만들 수 있습니다. 예를 들어, 연구자들은 바위나 조개 모양의 물체를 만들어 해양 흐름을 연구할 수 있습니다. 일상에서는 이 기술이 혈압과 같은 건강 지표를 추적하는 웨어러블 장치를 만드는데 도움을 줄 수 있습니다.

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자유형 다중 재료 조립 공정은 작은 부품을 더 큰 3D 구조에 배치할 때 다른 방법보다 훨씬 더 유연하고 정밀합니다. 미주 팀은 특유의 세 개의 노즐 시스템으로 이러한 문제를 해결했습니다.

미주리 대학교의 팀이 제품 제작 방식을 혁신할 수 있는 새로운 3D 프린팅 공정을 개발했습니다. 이 공정은 시제품을 먼저 만들 필요 없이 새로운 제품을 설계하는 과정을 간소화합니다. 그 결과, 다양한 분야에서 새로운 시장과 혁신을 이끌어낼 수 있을 것입니다.