محققان دانشگاه صنعتی شریف موفق به ساخت پرینتر سه بعدی در ابعاد میکرون شدند.

به گزارش ایسنا، دکتر محمدرضا موحدی، استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف و کیوان محمدی از دانشجویان دکتری دانشگاه برای اولین بار در خاورمیانه موفق به ساخت پرینتر سه بعدی با هدف ساخت قطعات در ابعاد میکرون شدند.



پیش از این نیز کشورهای آمریکا، انگلیس، سوییس و ژاپن در این تکنولوژی ورود پیدا کرده بودند و هم اکنون با کمک محققان دانشگاه صنعتی شریف این تکنولوژی بومی شده است.



به گفته کیوان محمدی پرینترهای سه بعدی در دو دهه اخیر، با ورود به صنعت ساخت و تولید انقلاب جدیدی در این صنعت بوجود آورده است. سرعت و انعطاف پذیری این تکنولوژی در تولید قطعات پیچیده و کاهش مراحل تولید بسیار قابل توجه است. پرینتر سه بعدی در مقیاس میکرو و نانو، به مراتب پیچیده تر و مشکل تر از ابعاد ماکرو است. روش های مرسوم پرینتر سه بعدی از جمله تفجوش انتخابی، ذوب انتخابی، ذوب فیلامنت پلیمر و غیره، به دلیل محدودیت های ساختاری و ماهیتی آنها، در ساخت قطعات میکرونی با رزولوشن بالا ناتوانند. لذا محققان بدنبال روشی از روش های پرینتر سه بعدی هستند که قادر به تولید قطعات در ابعاد میکرو با گستردگی مواد مورد استفاده هستند.



وی افزود: پرینتر سه بعدی الکتروهیدرودینامیک تکنولوژی جدیدی از پرینترهای سه بعدی است که قادر به ساخت سازه ها و قطعات با دقت و رزولوشن میکرونی و کمتر از آن است.



دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی شریف گفت: اهمیت پرینترهای سه بعدی تا جایی است که سیاست مداران معروفی همچون رئیس جمهور امریکا طی سخنانی توانست با متقاعد کردن کنگره، سرمایه گذاری ویژه ای برای این تکنولوژی اختصاص دهند.



وی خاطر نشان کرد: شرکت های بزرگ دنیا همچون ایرباس، زیمنس و بویینگ در حال گسترش این تکنولوژی برای ساخت قطعات هواپیما و همچنین استفاده در کاربردهای دیگر همچون پزشکی، خودروسازی و نظامی هستند.

محمدی که حدود چهار سال در این زمینه مشغول تحقیق است، اظهار کرد: در این روش که با الهام از پدیده فیزیکی الکتروهیدرودینامیک ابداع شده است، ایجاد میدان الکتریکی قوی در قطره بزرگ، موجب تغییر فرم آن شده و در شرایط خاصی می تواند قطره مورد نظر را تا بیش از ۱۰ برابر کوچک کرده و به قطرات میکرونی تبدیل کند.



وی افزود: در این پدیده که در زمان بسیار کوتاهی رخ می دهد، از نوک قطره اولیه، قطره کوچکتری پرتاب می شود و قابل هدایت به سطح مورد نظر است. پیچیدگی ماهیت چند فیزیکی این فرآیند و تاثیرپذیری آن از پارامترهای مختلف، دستیابی به این تکنولوژی را مشکل و حائز اهمیت کرده است.



محمدی گفت: هم اکنون از استاد دانشگاه های هاروارد، پنسیلوانیا و NUS سنگاپور برای ایجاد این تکنولوژی دعوت شده ایم و در واقع درخواست تکنولوژی از سمت غرب به ما بوده است.



محمدی افزود: موضوع پایانامه های ما باید بدرستی هدف گذاری شود، بطوریکه علاوه بر بعد تحقیقاتی و انتشار مقالات علمی، از جنبه تولید فناوری و دستیابی به تکنولوژی های پیشرفته دنیا برای کشور مفید باشد. تحقیق انجام شده تحت عنوان رساله دکتری من بوده است که با همکاری علی اعرافی بعنوان دانشجوی کارشناسی ارشد، ساسان محمدی دانشجوی مقطع کارشناسی در دو بعد «دستیابی به تکنولوژی» و «انجام تحقیقات نو و کاربردی» هدف گذاری و اجرا شده است.

وی ضمن تشکر از حمایت های دکتر حمیدرضا ربیعی عضو هیات علمی دانشکده مهندسی کامیپوتر افزود: حامی مالی اصلی این پروژه دکتر ربیعی و پژوهشکده ict بود که اگر درایت و دوراندیشی قابل تحسین ایشان در حمایت از تکنولوژی های جدید نبود، انجام موفق این پروژه بسختی و یا حتی غیرممکن می شد.



دکتر موحدی استاد راهنمای این پروژه نیز خاطر نشان کرد: موضوع پرینتر سه بعدی به عنوان یک روش نوین ساخت قریب به ۲۰ سال است که در دنیا در مقیاس صنعتی شروع شده و روز به روز توسعه بیشتری پیدا می کند. به طوری که در آینده پژوهی در دنیا پرینت سه بعدی به عنوان یکی از ۱۰ تکنولوژی مهم که در آینده دنیا را متحول خواهد کرد، شناخته می ‍شود. در کشور ما نیز خصوصا در دهه اخیر در ابعاد مختلف هم صنعت و هم دانشگاه ورود پیدا کرده و هم اکنون به جایی رسیده ایم که بسیاری از تجهیزات و دستگاه های پرینتر سه بعدی توسط تیم های دانشگاهی و صنعتی در داخل کشور ساخته می شود و پایان نامه و پروژه های دانشگاهی خوبی در این زمینه در حال انجام است.



وی گفت: پرینرهای سه بعدی انواع مختلفی دارند و بر اساس نوع ماده اولیه به پودر، مایع و جامد تقسیم بندی می شوند و در ابعاد متفاوت و متناسب با دقت و رزولوشن قطعه ای که ایجاد می کنند، دسته بندی می شوند.

دکتر موحدی افزود: کاری که در آزمایشگاه ساخت دقیق دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف صورت گرفته، در ادامه کارهای قبلی در حوزه به پرینت سه بعدی، تمرکز بر روی نوع خاصی از تکنولوژی که پرینتر الکتروهیدرودینامیک است، دارد که تفاوت آن با تکنولوژی های دیگر این است که لایه نشانی را با ذرات در مقیاس میکرو و نانو انجام می دهد و برای ساخت تجهیزات دقیق و ظریف و ریز از آن استفاده می شود، مثل پرینت نانو داروها و یا پرینت میکرو سنسورهای انعطاف پذیر که مثلا در بدن انسان قابل استفاده است.



استاد دانشگاه صنعتی شریف در ادامه گفت: این تکنولوژی کاربردهای زیادی در حوزه پزشکی، هوافضا و صنعت خودروسازی و … است، چون قادر به تولید تجهیزات ظریف و ریز است که در حوزه های گوناگون قابل استفاده است.



دکتر موحدی افزود: این تکنولوژی قبلا در کشورهای پیشرفته آغاز شده و ما هم در آزمایشگاه دانشکده مهندسی مکانیک حدود ۴ سال پیش به این تکنولوژی ورود پیدا کرده ایم و توانسته ایم با تسلط بر این فناوری تجهیزات لازم را بسازیم و با موفقیت به مرحله تست برسانیم.



وی گفت: اساس کار این است که مانند یک پرینت جوهر افشان بتوانیم با کمک میدان الکتریکی با ولتاژ بالا اندازه و شکل قطرات را مورد کنترل قرار دهیم و قطره مورد نظر در ابعاد دقیق و سایز ریز روی کاغذ زیرلایه پرینت شود. اگر این قطره سیال حاوی ذرات نانوپودر از مواد مختلف مانند نقره باشد و این سیال هم ماده حلالی باشد که تبخیر می شود، چیزی که باقی می ماند، لایه ای از آن ماده مورد نظر مثل نقره است که نشانده می شود و با کمک این تکنولوژی می توانیم لایه نشانی در ابعاد و رزولوشن میکرون و حتی پایین تر را با دقت بالا انجام دهیم.



دکتر موحدی خاطر نشان کرد: تجهیزاتی که در آزمایشگاه ما ساخته شده، علاوه بر تجهیز پرینتر سه بعدی الکتروهیدوردینامیک، تجهیزاتی برای مشاهده پدیده لایه نشانی ذرات و عکس گرفتن با سرعت بالا برای مشاهده لایه نشانی در زمان های بسیار کوتاه است.



وی افزود: در حال حاضر موفق شده ایم در تعامل با شرکت های دارویی از این تکنولوژی برای پرینت نانو دارو استفاده کنیم و در این مسیر معاونت علمی ریاست جمهوری حمایت خوبی از این تحقیق داشته اند.



استاد راهنمای پروژه ساخت پرینتر الکتروهیدرودینامیک در ادامه گفت: تحقیقات در این حوزه در کشور به موازات تحقیقات در کشورهای پیشرفته دنیا در حال انجام است و امیدوارم این تکنولوژی منافع خوبی برای کشور به ارمغان بیاورد.



وی گفت: با توجه به توسعه فناوری ها در دنیا در موضوع نانو داروها لازم است که ما هم در کشور به این تکنولوژی ورود پیدا کنیم، چرا که در سال های آتی با حجم وسیعی از نانو داروهایی که وارد ایران خواهند شد، روبرو خواهیم شد و قطعا هر کدام از این داروها باید با قیمت گزاف خریداری شوند؛ بنابراین ورود به این حوزه و ساخت آن در کشور در آینده دارای منفعت و سودآوری قابل ملاحظه ای خواهد بود و بعد از گذراندن دوره های آزمایشگاهی و اثبات فناوری و اخذ مجوز امکان صادرات این تکنولوژی و ارزآوری بیشتر برای کشور وجود خواهد داشت.

انتهای پیام