Группа исследователей из Университета Бристоля разработала новый гибридный метод 3D-печати, в котором благодаря трехмерной печати, светоотвердевающим смолам и воздействию ультразвуковых волн можно создать легкие и прочные композитные материалы. Отчет об исследовании опубликован в журнале Smart Materials and Structures, популярно о нем рассказывает пресс-служба университета.

Композитные материалы изготавливаются методом объединения микроструктур из стекла или углеродных волокон с пластиком. Это позволяет получить материал, которому стекло или углеродные волокна придают прочность и долговечность, а пластик — легкость. Как правило, композитные материалы изготавливаются в виде тонких листов, которые затем нарезаются нужной формы и толщины. Но такие материалы невозможно использовать как 3D-материал, потому что при печати необходимо получить крайне малый размер волокон, а чтобы получить требуемую прочность, волокна должны быть выровнены в очень точную структуру.



Исследователи обнаружили, что если направить ультразвуковые волны на жидкий светоотвердевающий полимер, они образуют силовое поле, под воздействием которого микроскопические стеклянные волокна образуют структуры, которые, как арматура, придают прочность материалу. Микроструктуры устанавливают на место, используя сфокусированный лазерный луч, с помощью которого формируется трехмерный объект.

Все дополнительные устройства могут быть установлены на стационарный 3D-принтер. Как полагают исследователи, с помощью нового метода можно напечатать детали, требующие повышенной прочности, начиная от клюшек для гольфа и заканчивая авиационными деталями.