Credito:Colorado State University
Il video di 27 secondi viene riprodotto in loop ed è affascinante da guardare:materiale in fibra di carbonio che fuoriesce da una stampante 3D e lentamente rotea e si impila come un gelato soft.
Solo che non c'è cono gelato o coppa per contenere questo materiale, noto come composito in fibra di carbonio, un materiale resistente e leggero che è stato utilizzato per decenni su qualsiasi cosa, dai pannelli degli aeroplani e dalle turbine eoliche alle racchette da tennis.
Nel video, il materiale si indurisce da solo mentre si dispiega su una superficie riscaldata, senza muffa o struttura che lo tenga in posizione.
Questa creazione a forma libera mette in mostra il lavoro di Mostafa Yourdkhani, assistente professore di ingegneria meccanica al Walter Scott, Jr. College of Engineering, che sta lavorando per ridurre i costi, il tempo e l'energia necessari per la produzione di queste strutture complesse, secondo il suo ultimo articolo pubblicato sulla copertina di ACS Applied Materials &Interfaces .
"Lo stiamo rendendo più veloce e più efficiente dal punto di vista energetico", ha affermato Yourdkhani. Anche gli studenti di dottorato in ingegneria meccanica Morteza Ziaee e James W. Johnson sono autori del documento. "Immagina di voler cuocere una torta e metti l'impasto su una panca e diventa semplicemente una torta con un grilletto. Per le torte, hai bisogno di stampi; qui realizziamo strutture senza stampi. Si tratta di modelli complessi che sono leggeri e fanno risparmiare carburante ."
Lui e il suo team sono tra i primi al mondo a completare questo tipo di stampa composita.
Il video da solo sta guadagnando terreno sul suo account LinkedIn con circa 1.000 Mi piace da colleghi di tutto il mondo. "Un video del nostro recente lavoro sulla stampa in situ e la polimerizzazione di compositi termoindurenti rinforzati con fibre discontinue", si legge nel suo post. "Due strategie di stampa (stampa a mano libera e strato per strato) senza alcuna fase di post-polimerizzazione. Guarda il nostro articolo condotto da Morteza Ziaee su questo interessante lavoro."
"Sono piuttosto appassionato di questa tecnologia", afferma in seguito Yourdkhani. "Avendo lavorato nel campo dei compositi per molti anni, questa tecnologia risolve tutti i problemi che abbiamo con la produzione di compositi."
Yourdkhani mostra il video per illustrare che lui e i suoi studenti laureati hanno scoperto un modo per stampare compositi in fibra di carbonio in un brevissimo lasso di tempo con il minimo calore. La maggior parte della produzione industriale di fibra di carbonio richiede un intenso riscaldamento di stampi che trascorrono dalle 6 alle 10 ore in forni enormi delle dimensioni di semirimorchi.
Dimentica gli stampi giganti e riduci il tempo a pochi minuti:questo è ciò che il team di Yourdkhani ha fatto per creare questi compositi termoindurenti nel suo laboratorio. I polimeri termoindurenti sono liquidi che diventano solidi attraverso una reazione chimica unidirezionale, il che significa che non si trasformano di nuovo in liquidi dopo il riscaldamento. La resina epossidica utilizzata nella lavorazione del legno è un esempio di polimero termoindurente.
Quest'estate ha coinvolto nelle sue ricerche laureandi in ingegneria e studenti delle scuole superiori, ma sta cercando anche studenti di diverse discipline come chimica e informatica.
"Chimica, ingegneria meccanica, robotica e informatica sono tutte collegate per far sì che ciò accada". + Esplora ulteriormente
