Ett forskarlag vid Lewis Lab vid Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Science (SEAS) har lyckats utveckla en metod för att styra fiberorienteringen i nya typer av kompositmaterial. Genombrottet antas få betydelse för utvecklandet av material som ska efterlikna de som återfinns i naturen eller i kroppen – till exempel i snäckskal och i tänder, rapporterar 3dprintingindustry.com.
Samma typ av kompositmaterial återfinns också i syntetiska produkter som förstärkt betong, bildäck och plywood, och kännetecknas av sin slittålighet. För att fibrerna ska få denna egenskap krävs dock att de arrangeras i rätt formation, vilket har varit svårt, fram tills nu:
– Vi har lyckats formera materialen i en hierarkisk ordning som påminner om naturens egna tillvägagångssätt, säger Jennifer A. Lewis, en av studiens författare.
Tidigare försök att uppnå liknande resultat – med tekniker som använder sig av elektro- eller magnetfält – har varit komplexa. Istället har forskarlaget vid Harvard arbetat med reologi – läran om materiens flytegenskaper – för att arrangera fibrerna i 3d-bläcket. Det epoxibaserade materialet deponeras via ett snabbroterande munstycke, och genom att styra dess hastighet och rotation kan forskarna programmera fibrernas arrangemang, vilket ger materialet dess styvhet.
– En spännande sak med arbetet är att det erbjuder nya möjligheter att skapa komplexa mikrostrukturer, och att på ett kontrollerat sätt variera dessa efter behov, säger rapportens medförfattare Jordan Raney.
