Phương pháp in 3D mới của các nhà khoa học Thụy Sĩ tạo ra vật liệu siêu bền

Các nhà nghiên cứu tại EPFL đã phát triển một phương pháp in 3D mới tạo ra vật liệu kim loại và gốm siêu bền bằng cách nuôi chúng bên trong khung gel thủy phân dựa trên nước. Khác với các phương pháp truyền thống sử dụng ánh sáng để làm cứng nhựa đã được trộn sẵn với các tiền chất kim loại, kỹ thuật này trước tiên in một cấu trúc gel thủy phân đơn giản, sau đó được ngâm nhiều lần với muối kim loại và chuyển hóa hóa học thành các hạt nano chứa kim loại. Việc ngâm vật liệu sau khi in này cho phép nồng độ kim loại cao và tạo ra các kiến trúc dày đặc, phức tạp với tính chất cơ học được cải thiện đáng kể. Các vật liệu mới có thể chịu được áp suất lên đến gấp 20 lần so với các phương pháp trước đây trong khi chỉ co rút khoảng 20% so với mức co rút điển hình từ 60-90%. Nhóm nghiên cứu đã chứng minh tính đa dụng của phương pháp bằng cách chế tạo các cấu trúc lưới gyroid phức tạp từ sắt, bạc và đồng, vừa bền vừa nhẹ. Phương pháp này hứa hẹn ứng dụng trong các lĩnh vực tiên tiến đòi hỏi các kiến trúc 3D phức tạp kết hợp giữa độ bền và trọng lượng thấp, như cảm biến, thiết bị y sinh và công nghệ chuyển đổi hoặc lưu trữ năng lượng.