Debido a sus excelentes propiedades de elasticidad, elasticidad y aislamiento eléctrico y térmico, los elastómeros se han utilizado en una infinidad de aplicaciones. Son especialmente ideales para la fabricación de robots blandos, electrónica flexible y dispositivos biomédicos inteligentes que requieren material blando y deformable.propiedades para establecer interacciones seguras y suaves con los humanos externa e internamente.
Sin embargo, hasta la fecha, los elastómeros a base de caucho de silicio más utilizados requieren un proceso de curado térmico que limita significativamente su fabricación en formas tradicionales, como el corte, el moldeo y la fundición, lo que limita la libertad de diseño y la complejidad geométrica.Para enriquecer el diseño y la flexibilidad de fabricación, los investigadores intentaron utilizar técnicas de impresión en 3D, como las técnicas de impresión en 3D basadas en el curado ultravioleta UV que solidifican las resinas de polímero líquido en objetos 3D a través de la luz UV estampada, para fabricar objetos 3D elastoméricos.los elastómeros imprimibles en 3D, curables por UV disponibles comercialmente, se rompen a menos del 200% dos veces la longitud original, lo que lo hace inadecuado para muchas aplicaciones.
Recientemente, los investigadores han desarrollado una familia de elastómeros altamente estirables y curables por UV SUV que pueden estirarse hasta un 1100% y son adecuados para técnicas de impresión 3D basadas en curado por UV. Este trabajo es un esfuerzo de colaboración entre investigadores deEl Centro de Fabricación y Diseño Digital DManD de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur SUTD, financiado por la Fundación Nacional de Investigación de Singapur NRF, la Universidad Hebrea de Jerusalén HUJI y el Campus de Investigación de Excelencia y Empresa Tecnológica CREATE, también financiado por el NRF. Los detalles de este proyecto aparecieron en el Revista de materiales avanzados el 7 de febrero de 2017.
"Hemos desarrollado el elastómero imprimible en 3D más elástico del mundo", dijo el profesor asistente Qi Kevin Ge del Centro DManD de SUTD, uno de los co-líderes en el desarrollo de los elastómeros SUV. Añadió: "Nuestrolos nuevos elastómeros se pueden estirar hasta un 1100%, lo que es más de cinco veces el alargamiento a la rotura de cualquier elastómero disponible en el mercado que sea adecuado para las técnicas de impresión 3D basadas en curado por UV ".
El uso de la impresión 3D de alta resolución con las composiciones de elastómero SUV permite la creación directa de redes 3D complejas o estructuras huecas que exhiben una deformación extremadamente grande ". Los nuevos elastómeros SUV nos permiten imprimir directamente estructuras geométricas complicadas y dispositivos como un robot 3D suavepinza dentro de una hora. En comparación con los métodos tradicionales de moldeo y fundición, el uso de la impresión 3D basada en curado UV con los elastómeros SUV reduce significativamente el tiempo de fabricación de muchas horas, incluso días, a unos pocos minutos u horas como los pasos de fabricación complicados y que consumen mucho tiempocomo la construcción de moldes, el moldeo / desmoldeo y el ensamblaje de piezas se reemplazan por un solo paso de impresión 3D ", dijo el Dr. Ge.
Los elastómeros SUV no solo mantienen una gran deformación elástica, sino que también mantienen una buena repetibilidad mecánica, lo que los convierte en buenos materiales para la fabricación de productos electrónicos flexibles. Para demostrar esto, los investigadores fabricaron un interruptor de luz buckyball 3D que aún funciona después de haber sido presionado durante más de1000 veces.
"En general, creemos que los elastómeros SUV, junto con las técnicas de impresión 3D basadas en curado UV, mejorarán significativamente la capacidad de fabricar estructuras y dispositivos 3D blandos y deformables, incluidos actuadores y robots blandos, electrónica flexible, metamateriales acústicos y muchos otrosaplicaciones ", dijo el profesor Shlomo Magdassi, quien es uno de los líderes de este proyecto en HUJI y CREATE.
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Materiales proporcionados por Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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