Nova técnica de impressão 3D revoluciona a fabricação com múltiplos materiais

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Por Ana Silva
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Impressora 3D fabricando um objeto complexo de múltiplos materiais.

São PauloPesquisadores da Universidade do Missouri desenvolveram um novo método de impressão 3D. Essa técnica permite a produção de dispositivos complexos utilizando diferentes materiais, como plásticos, metais e semicondutores, tudo em uma única máquina. A nova técnica, chamada de Processo de Montagem Multimaterial de Formato Livre, foi recentemente publicada na Nature Communications e pode revolucionar a maneira como os produtos são fabricados.

A equipe da Mizzou desenvolveu uma máquina com três bicos para diferentes funções:

  • Um bico deposita um material semelhante a tinta.
  • Outro bico utiliza um laser para esculpir formas e materiais.
  • O terceiro bico adiciona materiais funcionais adicionais para aprimorar as capacidades do produto.

O processo funciona assim: A máquina começa criando uma estrutura básica com um material comum de impressão 3D, como o policarbonato. Em seguida, ela usa um laser para transformar algumas partes em um material especial chamado grafeno induzido por laser, posicionando-o exatamente onde é necessário. Por fim, adiciona outros materiais para melhorar a funcionalidade do produto.

Esta técnica de impressão 3D permite criar sensores, placas de circuito e tecidos com componentes eletrônicos. Ao imprimir sensores dentro dos objetos, é possível fazer com que detectem mudanças de temperatura e pressão. Por exemplo, pesquisadores podem desenvolver objetos que se assemelham a rochas ou conchas para estudar as correntes oceânicas. No uso cotidiano, essa tecnologia também pode ser empregada na criação de dispositivos vestíveis para medir pressão arterial e outros indicadores de saúde.

A fabricação de placas de circuito impresso envolve muitos passos e diferentes materiais. Esses métodos são caros, demoram muito tempo e geram resíduos que prejudicam o meio ambiente. Esta nova técnica é mais sustentável e se baseia em sistemas naturais.

O Processo de Montagem Multimaterial de Forma Livre se destaca porque outros métodos não são tão versáteis ou precisos ao posicionar pequenos componentes em grandes estruturas 3D. A equipe da Mizzou resolveu esses problemas com seu inovador sistema de três bicos.

A equipe da Universidade de Missouri desenvolveu um novo processo de impressão 3D que pode revolucionar a fabricação de produtos. Esse método facilita o design de novos itens sem a necessidade de criar protótipos inicialmente. Como resultado, pode abrir portas para novos mercados e inovações em diversos setores.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-48919-5

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Bujingda Zheng, Yunchao Xie, Shichen Xu, Andrew C. Meng, Shaoyun Wang, Yuchao Wu, Shuhong Yang, Caixia Wan, Guoliang Huang, James M. Tour, Jian Lin. Programmed multimaterial assembly by synergized 3D printing and freeform laser induction. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-48919-5
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