Bilim İnsanları “Akustik Hologramlar” ile Karmaşık 3 Boyutlu Şekiller Üretiyor
Concordia Üniversitesi'nden Çığır Açan HSDP Teknolojisi
Concordia Üniversitesi'nden araştırmacılar, 3D baskı teknolojisinde devrim yaratacak bir yöntem geliştirdi. Holografik Doğrudan Ses Baskısı (HSDP) adı verilen bu yenilik, akustik hologramları kullanarak nesneleri daha hızlı, karmaşık ve enerji verimli bir şekilde üretmeyi mümkün kılıyor. Detaylar Nature Communications dergisinde yayımlanan bir makalede bulunabilir.
HSDP Nedir ve Nasıl Çalışır?
HSDP, 2022 yılında tanıtılan bir yöntemin daha ileri bir versiyonudur. Bu teknoloji, mikroskobik kavitasyon bölgelerinde oluşan sonokimyasal reaksiyonlarla saniyenin trilyonda biri kadar kısa sürede aşırı sıcaklık ve basınç yaratarak reçineyi sertleştirir.
HSDP'nin asıl yeniliği, akustik hologramların kullanımında yatıyor. Bu hologramlar, bir tasarımın kesit görüntülerini eş zamanlı olarak polimerize edebiliyor. Geleneksel yöntemlerdeki "voksel voksel oluşturma" sürecinin aksine, HSDP tüm nesneyi tek bir adımda oluşturabilir. Ayrıca, baskı sırasında sabit kalan hologram, yüksek hassasiyet sağlar.
Hız ve Enerji Verimliliği
Projeyi yöneten Concordia Üniversitesi Makine, Endüstri ve Havacılık Mühendisliği Bölümü’nden Prof. Muthukumaran Packirisamy, bu yeni teknolojinin baskı hızını 20 kata kadar artırabileceğini ve enerji tüketimini önemli ölçüde azaltabileceğini belirtiyor.
Packirisamy’ye göre, işlem sırasında tasarımı değiştirme esnekliği sunan HSDP, birden fazla malzemeyi bir araya getirerek karmaşık yapılar oluşturabiliyor.
“Parametreleri optimize ederek karmaşık yapılar oluşturabilir ve ilerleme hızını kontrol edebiliriz,” diyor.
Akustik Hologramlarla Çoklu Nesne Üretimi
HSDP'nin bir diğer avantajı, akustik hologramların hassas kontrolü sayesinde birden fazla nesnenin aynı anda üretilebilmesidir. Aynı hologramda birden fazla görüntü depolanabilir ve baskı alanında farklı konumlarda karmaşık nesneler oluşturulabilir.
Bu teknoloji, doku mühendisliği, lokalize ilaç dağıtımı, yeni deri greftleri ve tedavi amaçlı gelişmiş ilaç taşıma sistemleri gibi ileri düzey uygulamalarda kullanılabilir.
Vücut İçi ve Kapalı Alanlarda Baskı
Ses dalgalarının opak yüzeylere nüfuz edebilme özelliği, HSDP’yi benzersiz kılıyor. Bu teknoloji, vücut içinde veya katı malzemelerin arkasında 3D baskı yapmayı mümkün hale getiriyor. Bu yenilik, hasarlı organların onarımından uçak parçalarının tamirine kadar çok geniş bir alanda uygulama olanağı sunuyor.
Packirisamy, bu teknolojiyi lazer tabanlı 3D baskının dijital ışık işlemi teknolojisine evrilmesiyle karşılaştırıyor ve benzer bir dönüm noktası yaratabileceğini ifade ediyor:
"Opak nesnelerin arkasına, bir duvarın arkasına, bir tüpün içine ya da bir vücudun içine baskı yapabiliriz. Olasılıkları hayal etmek bile heyecan verici."
Geleceğe Bakış
HSDP’nin sunduğu hız, hassasiyet ve esneklik, 3D baskı teknolojisinin geleceğini şekillendirecek gibi görünüyor. Bu teknolojinin tıbbi uygulamalarda onaylanmış cihazlarla uyumlu olduğu ve ileride çok daha geniş bir yelpazede kullanım alanı bulabileceği ifade ediliyor.
Kaynaklar
Nature Communications makalesi