วิธีการพิมพ์แบบใหม่ที่ง่ายและยั่งยืน นักวิทยาศาสตร์พัฒนาหมึกพิมพ์ 3D ชนิดใหม่ที่สามารถอัดออกมาเป็นของเหลวได้ง่าย แต่จะแข็งตัวเมื่อสัมผัสกับสารละลายน้ำเกลือ
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก (University of California San Diego) ได้พัฒนาหมึกพิมพ์ 3D ที่สามารถแปรสภาพจากของเหลวเป็นของแข็งเมื่อสัมผัสกับน้ำเกลือ วิธีนี้ช่วยให้การพิมพ์ง่ายขึ้นและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ไม่ต้องใช้สารเคมีที่เป็นพิษในการพิมพ์ หมึกนี้ยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งเป็นการปรับปรุงเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D ให้ประหยัดพลังงานและมีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น
กระบวนการพิมพ์ 3D แบบใหม่จะใช้สารละลายพอลิเมอร์เหลวที่เรียกว่า โพลี (N-isopropylacrylamide) หรือเรียกสั้น ๆ ว่า PNIPAM เมื่อหมึก PNIPAM นี้ ถูกฉีดผ่านเข็มเข้าไปในสารละลายเกลือแคลเซียมคลอไรด์ หมึกจะแข็งตัวทันทีเมื่อสัมผัสกับน้ำเกลือ
การแข็งตัวอย่างรวดเร็วของหมึก เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำเกลือเกิดจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าปรากฏการณ์การตกตะกอนเกลือ ซึ่งไอออนของเกลือจะดึงโมเลกุลของน้ำออกจากสารละลายพอลิเมอร์เนื่องจากมีแรงดึงดูดกับน้ำมาก การกำจัดน้ำนี้ทำให้โซ่พอลิเมอร์ที่ไม่ชอบน้ำในหมึก PNIPAM รวมตัวกันหนาแน่นจนกลายเป็นของแข็ง
วิธีการ PNIPAM ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีหลังการพิมพ์ใด ๆ และสามารถทำได้ที่อุณหภูมิห้อง นอกจากนี้ วัตถุแข็งที่พิมพ์แล้วยังสามารถแปลงกลับเป็น PNIPAM ของเหลวที่ใช้งานได้ในภายหลังได้อีกด้วยหากต้องการ โดยนักวิทยาศาสตร์ได้นำวิธีการพิมพ์ 3D นี้มาใช้ในการพิมพ์แผงวงจรไฟฟ้าแล้ว
ผลงานนี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications โดยนักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติที่เรียบง่ายและกลับคืนได้นี้จะช่วยสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตพอลิเมอร์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร
ที่มาข้อมูล: newatlas, ucsd, techspot
ที่มาภาพ: ucsd
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
