Uma nova impressora 3D pode criar plásticos autodobráveis: Estudo

Os pesquisadores criaram uma impressora 3D que produz material dobrável, uma invenção que pode empacotar móveis e criar abrigos de emergência.

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Os cientistas usaram uma impressora 3D barata para produzir itens planos de plástico que, quando aquecidos, se dobram em formas predeterminadas, como uma rosa, um barco ou até mesmo um coelho. Esses objetos de plástico dobráveis ​​representam um primeiro passo em direção a produtos como móveis flat-pack que assumem suas formas finais com a ajuda de uma pistola de calor, disseram pesquisadores da Carnegie Mellon University, nos Estados Unidos.

Os abrigos de emergência também podem ser enviados planos e dobrados sob o calor do sol. O software é baseado na nova teoria de dobramento de curva que representa movimentos de faixas de áreas curvas, disse Byoungkwon An, pesquisador afiliado da Carnegie Mellon University. O software baseado nesta teoria pode compilar qualquer forma de malha 3-D arbitrária em uma folha termoplástica associada em poucos segundos sem intervenção humana, disse An. Os materiais autodobráveis ​​são mais rápidos e baratos de produzir do que os objetos 3D sólidos, tornando possível substituir peças não críticas ou produzir protótipos usando estruturas que se aproximam dos objetos sólidos.

Moldes para cascos de barcos e outros produtos de fibra de vidro podem ser produzidos com baixo custo usando esses materiais. Os pesquisadores conseguiram criar uma estrutura auto-dobrável usando o tipo mais barato de impressora 3D - uma impressora FDM - e tirando proveito do empenamento, um problema comum com essas impressoras. Queríamos ver como a automontagem poderia se tornar mais democrática - acessível a muitos usuários, disse Lining Yao, professor assistente da Carnegie Mellon University.



As impressoras FDM funcionam estabelecendo um filamento contínuo de termoplástico derretido. Esses materiais contêm tensão residual e, à medida que o material esfria e a tensão é aliviada, o termoplástico tende a se contrair. Isso pode resultar em bordas e superfícies empenadas. Para criar objetos dobráveis, os pesquisadores controlam precisamente esse processo, variando a velocidade com que o material termoplástico é depositado e combinando materiais com tendência a empenamento com materiais semelhantes a borracha que resistem à contratura.

Os objetos emergem da impressora 3D como plástico rígido e plano, disseram os pesquisadores. Quando o plástico é colocado na água quente o suficiente para torná-lo macio e emborrachado - mas não quente o suficiente para derretê-lo - o processo de dobramento é acionado.