چاپ ۳بعدی یک ماده خنک کننده فوق مقاوم در برابر گرما

محققان انجمن پیشرفت علم آمریکا موفق به چاپ سه بعدی یک ماده خنک کننده جدید شده‌اند که در مقابل گرما بسیار مقاوم است.

کد خبر: ۱۲۴۳۹۷۷

تاریخ: ۱۰ آذر ۱۳۹۸ - ۱۳:۱۹

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از ساینس دیلی، خنک کردن و سرد نگه داشتن مواد تاثیرات نامطلوبی بر محیط زیست داشته است و نزدیک به یک پنجم مصرف انرژی جهان را تشکیل می‌دهد. امروزه روش‌ها برای این کار تا حد زیادی به فشرده سازی بخار متکی هستند که در عین ارزان بودن، بازدهی محدودی دارند و از سردکن‌هایی که حاوی گازهای گلخانه‌ای هستند، استفاده می‌کنند.

اکنون محققان انجمن پیشرفت علم آمریکا با هدف دستیابی به جایگزینی مناسب که تاثیر مخرب بر محیط زیست نداشته باشد، توانستند به لطف یک چاپگر سه بعدی، مواد خنک کننده جدیدی تولید کنند.

"هویلانگ هو" سرپرست این مطالعه و گروهی از همکارانش با خنک کردن یک فلز الاستوکالریک مبتنی بر نیکل-تیتانیوم، ماده خنک کننده جدیدی را با کارایی بالا ابداع کرده‌اند.

ماده الاستوکالریک(Elastocaloric) ماده‌ای است که هنگام فشار، گرما را منتقل می‌کند. این ماده جدید پس از قرار گرفتن در چرخه‌های مکرر پمپاژ گرما، دچار خستگی نمی‌شود و در برابر فرسودگی و آسیب، مقاوم است.

دانشمندان برای تولید این ماده از تابش مستقیم انرژی با لیزر(L-DED) که نوعی چاپ سه بعدی است، استفاده کردند. آنها در طول این کار دریافتند که ادغام مخلوط غنی از نیکل با پودرهای نیکل و تیتانیوم منجر به حصول ساختاری می‌شود که خواص ماده را بهبود می‌بخشد.

محققان در یک بیانیه اعلام کردند که این ماده به طور فوق العاده‌ای در برابر خستگی و فرسودگی و آسیب مقاوم است و توانایی تحمل بیش از یک میلیون چرخه پمپاژ حرارتی الاستوکالریک را دارد.

مواد الاستوکالریک جدید تنها چیزی نیستند که دانشمندان در حال توسعه آن با چاپگرهای سه بعدی هستند. محققان در سراسر دنیا همچنین در حال چاپ اندام‌ها و پل‌های بتنی با این فناوری جدید هستند.

به عنوان مثال در اوایل پاییز، شرکت "ورتیکو"(Vertico) مستقر در هلند موفق به چاپ یک پل بتنی با استفاده از یک چاپگر سه‌بعدی شد که بسیار مقاوم است و نیاز به قالب‌های گران قیمت را از بین می‌برد و از همه مهم‌تر آزادی بیشتری در شکل دادن به سازه‌ها می‌دهد.

در عین حال شرکت بیوتکنولوژی "BIOLIFE۴D" در شیکاگو نیز به تازگی اعلام کرده است که موفق به چاپ سه‌بعدی یک قلب کوچک انسان شده است. این قلب کوچک با الهام از ساختار یک قلب کامل از جمله چهار دهلیز داخلی چاپ شده است و کارکردهای جزئی از یک قلب کامل را شبیه‌سازی می‌کند.

مطالعه دانشمندان برای ابداع ماده خنک کننده جدید در مجله Science منتشر شده است.