Ix-xjentisti Jużaw it-Teknoloġija tal-Istampar 3D Biex Jiżviluppaw PEEK li jħoss lilhom infushom

Tim ta ’inġiniera mmexxi mill-Università ta’ Glasgow uża teknoloġija tal-istampar 3D biex iżid proprjetajiet ġodda ma ’plastik imsejjaħ polyetheretherketone jew PEEK. Dan il-plastik ġdid ħafif u reżistenti għall-impatt" xehda" l-istruttura tista 'tħoss meta tkun bil-ħsara u tista' tintuża fi" smart" protesi u impjanti mediċi.

Ikkonverti materjali mhux konduttivi f'materjali konduttivi

Il-proprjetajiet mekkaniċi, it-temperatura għolja u r-reżistenza kimika tal-PEEK&# 39 jagħmluha adattata għal firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet fl-oqsma aerospazjali, awtomotivi, u taż-żejt u tal-gass. It-tim żied fibri tal-karbonju ta 'daqs mikro ma' l-istruttura PEEK tax-xehda tiegħu, u ppermetta lil dan il-materjal normalment mhux konduttiv iġorr ċarġijiet elettriċi fl-istruttura kollha tiegħu.

Huma riedu jistudjaw jekk il-ħsara lill-materjal kompost konduttiv tax-xehda PEEK taffettwax ir-reżistenza elettrika tiegħu. Jekk iva, jista 'jagħti lill-materjal il-ġdid il-ħila li" jipperċepixxi lilu nnifsu" -per eżempju, li jippermetti li impjant tal-ġenbejn jirrapporta meta l-konduttività tiegħu tkun inbidlet, u tindika li huwa jintlibes u jeħtieġ li jkun mibdul.

Kombinazzjonijiet differenti tax-xehda

Sabiex jittestjaw l-abbiltà ta 'self-sensing tad-disinn tagħhom, huma użaw stampar 3D biex joħolqu tliet strutturi differenti tax-xehda: struttura eżagonali, struttura kirali b'forma ta' salib, u disinn ta 'foldback b'sitt naħat bl-użu ta' materjal PEEK tal-fibra tal-karbonju u materjali tradizzjonali.

Imbagħad, huma jpoġġu l-istruttura taċ-ċellula taħt żewġ tipi ta 'tagħbijiet biex iqabblu l-kapaċitajiet rispettivi tagħhom ta' assorbiment ta 'enerġija. Fit-test tal-kompressjoni, tiġi applikata pressjoni konsistenti qabel ma l-istruttura taħfir. Kull disinn tal-fibra tal-karbonju PEEK jaqbeż il-kontropartijiet tradizzjonali tiegħu tal-PEEK, li jifilħu għal pressjonijiet ogħla.

Madankollu, fit-test tal-impatt, meta oġġett tqil jaqa 'fuq l-istruttura minn għoli, it-tliet strutturi tal-PEEK tal-fibra tal-karbonju juru reżistenza aktar qawwija għall-ħsara. L-istruttura eżagonali tax-xehda tal-fibra tal-karbonju PEEK għandha l-aħjar rispons u tista 'tiflaħ għal impatt akbar minn kwalunkwe oħra.

Fit-test tat-tgħaffiġ, ir-riċerkaturi kejlu wkoll ir-reżistenza tal-istruttura tax-xehda PEEK tal-fibra tal-karbonju għal ċarġijiet elettriċi meta ġew strutturati tliet strutturi differenti. Il-bidla fir-reżistenza tar-razza applikata - miżura tal-progressjoni tal-ħsara magħrufa bħala sensittività pieżoresistiva - tonqos hekk kif tiżdied ir-razza kompressiva. Meta l-istruttura titgħaffeġ kompletament, ir-reżistenza tintilef kważi kompletament. Il-fatturi ta 'speċifikazzjoni differenti osservati għal konfigurazzjonijiet differenti huma relatati mar-rata tat-tkabbir tal-ħsara relatata mal-kapaċità tagħhom li jassorbu l-enerġija, li tindika li l-proprjetajiet pieżoresistivi tal-fibra tal-karbonju PEEK jistgħu jgħinu biex tinħoloq ġenerazzjoni ġdida ta' strutturi multifunzjonali ħfief intelliġenti.

Applikazzjonijiet futuri f'ħafna industriji

Ir-riċerkaturi jgħidu li l-proprjetajiet uniċi tal-PEEK jagħmluha imprezzabbli għal bosta setturi industrijali, u nittamaw li l-istruttura tal-inġinerija tal-fibra tal-karbonju PEEK xehda li nistgħu nibnu permezz tal-istampar 3D tiftaħ aktar possibbiltajiet.

L-istampar 3D jippermettilna nikkontrollaw ħafna d-disinn u d-densità tal-istruttura tax-xehda. Meta mqabbel ma 'ligi solidi tal-metall użati tradizzjonalment għal impjanti mediċi bħal sostituzzjonijiet tal-ġenbejn jew tal-irkoppa, dan jista' jippermettilna noħolqu materjali li huma eqreb tal-fiżjoloġija tal-għadam naturali, li jistgħu jagħmluhom aktar komdi u effettivi.