Science Advances Dergisi‘nde yayınlanan, “Noktasal-mekansal baskı ile nanopartikül montajı kullanan 3D mikro-mimarisi yapılmış malzemeler ve cihazlar” adlı çalışmanın birçok yüksek teknoloji mühendisliği uygulaması vardır.
Mekanik ve Malzeme Okulu’ndan Araştırmayı Yöneten Mühendis Doçent Profesör Rahul Panat: “Bu, piller, hafif malzemeler, katalitik konvertörler, süperkapasitler ve biyolojik iskeleler kullanımı ile uygulamaların nano-makroskopik olarak 3D mimarisinde çığır açıcı bir ilerleme. Bu teknik, teknolojilerin gerçekleştirilmesi için kritik boşlukları doldurabilir.”
WSU Araştırma Ekibi, gümüş nanopartiküller içeren sisli mikro damlacıklar oluşturmak ve onları belirli yerlere yerleştirmek için 3D bir baskı yöntemi kullandı. Sis içindeki sıvı buharlaştıkça narin yapılar oluşturup, geriye nanopartikülleri bırakıyor. Tinkertoy inşaatlarına benzeyen küçük yapılar gözeneklidir, son derece geniş bir yüzey alanına sahiptirler ve çok güçlüdürler.
Gümüş kullanıldı, çünkü onunla çalışmak kolaydır. Bununla birlikte, Panat, yöntemin nanopartikülleri ezilebilecek, herhangi bir başka malzemeye kadar uzatılabileceğini söyledi ve hemen hemen tüm materyallerin kullanılabileceğini vurguladı.
Üretim metodunun kendisi, sıcak batı Afrika çöllerinde oluşan, minik sis damlacıklarının buharlaştığı ve “çöl gülleri” olarak adlandırılan kristalin çiçek benzeri yapılara neden olan nadir, doğal bir işleme benzemektedir.
3D baskı teknolojisini kullandığı için, yeni yöntem son derece verimlidir, minimum israf yaratır ve hızlı ve büyük ölçekli imalatlara izin verir.
Araştırmacılar, bir dizi endüstriyel uygulama için böyle nano ölçekli ve gözenekli metal yapıları kullanmak istiyor. Ekip şimdi kullanılan katı yapılardan ziyade piller için ince detaylı, gözenekli anotlar ve katotlar geliştiriyor. Bu ilerleme, pil hızını ve kapasitesini önemli ölçüde arttırarak, yeni ve daha yüksek enerji içeren malzemelerin kullanılmasına izin verip, endüstriyi değiştirebilir.
