3д печать ультразвуком

Радиофизики ТГУ создали прибор для левитации мелких частиц, а именно пенопласта, в акустическом поле. Благодаря такой технологии уже к 2020 году они должны разработать совершенно новый ультразвуковой метод печати на 3д принтере. Новый метод может применяться для агрессивных химических растворов или веществ. На исследование заложено 15 млн рублей гранта РНФ.

Установка физиков ТГУ состоит из излучателей и безэховой камеры, которая покрыта поглотителями волн. Частицы находятся в подвешенном состоянии в потоке акустических волн (40 кГц) и в зависимости от подаваемой мощности можно увеличивать их размер и количество. С помощью специализированной программы можно управлять левитируемыми частицами и двигать их из стороны в сторону.

По словам руководителя проекта, профессора ТГУ Дмитрия Суханова, к 2020 году они должны закончить разработку технологии 3д печати. Работа состоит из нескольких этапов: 1й этап – контролируемая левитация частиц, далее, создание метода манипуляции группой частиц, чтобы возможно было собирать из них 3д объекты. Когда частицы порошкообразного вещества попадают в звуковое поле и в процессе осаждения, они падают по определенной траектории и в определенно заданное место. И так, слой за слоем частицы будут накладываться, создавая какую-либо 3д модель.

Над технологией бесконтактного управления частиц работают в Японии, Великобритании и ряде других стран. Ученые экспериментируют с левитацией вещества в различных средах – воде и воздухе. Применение данной технологии достаточно широко: это как работа с химическими веществами (кислотами, или вещества с высокой температурой), так и применение для установки компонентов на печатные платы.

Разработчики из ТГУ применяют только собственные решетки ультразвуковых изслучателей, разрабатывают систему их параллельного управления и программное обеспечение.

Для того, чтобы цель была достигнута нужно комбинировать цифровые технологии передачи и обработки данных, решение аэродинамических и акустических задач. Технологии синхронного генерирования и усиления сигналов.

Профессор уточнил, что к данному проекту будут привлекаться химики. Их задача заключается в подборе оптимальных вещест и температуры для соединения частиц в 3д объект.