Výzkumníci z Texas A&M University se snaží implementovat novou metodu výroby 3D nanostrukturovaných povrchů sestávajících z více materiálů pomocí vysoce výkonné a vysoce přesné techniky.
Výrobní omezení ovlivňují vývoj produktů a technologií od farmaceutických výrobků a zdravotní péče až po získávání energie, polovodiče a biotechnologie. Potlačují inovace s vysokými náklady, malými plochami pro výrobu a pomalými výrobními časy. Proto výzkumníci z Texas A&M University pracují na nové výkonnější technologii.
„Vytvořená technologie může být použita v mnoha aplikacích a urychlit technologický pokrok v odvětvích, kde náklady nebo nízkorychlostní výroba brání výrobě multifunkčních nanostrukturovaných komponentů,“ říká Dr. Dorrin Jarrahbashi, odborný asistent na katedře strojního inženýrství J. Mike Walkera ’66.
„Výsledky tohoto výzkumu vybaví několik průmyslových odvětví v USA novou škálovatelnou výrobní technikou a prospějí tak americké ekonomice a společnosti díky větším domácím pracovním příležitostem a většímu veřejnému přístupu k chytrým technologiím,“ dodává Dr. Amir Asadi, odborný asistent na katedře strojírenské technologie a průmyslové distribuce.
Výzkumný tým zavedl novou vlastní výrobní techniku nanášení rozprašováním. Využívá superkritický oxid uhličitý (CO2), který napomáhá atomizaci a vytváří velmi jemné a jednotné mikronové kapičky obsahující nanočástice. Tím, že se uvnitř nanesených kapiček samovolně složí více materiálů, se mohou vyrábět multifunkční nanostrukturované součásti. To vše je možné bez potřeby nákladných přípravků nebo použití nebezpečných rozpouštědel.
Nový proces umožní ve velkém měřítku, se sníženými náklady a rychle výrobu 3D nanostrukturovaných povrchů o velikostech od mikrometru do centimetru. Příklady aplikací funkčního povlaku zahrnují nositelnou elektroniku, chytré textilie a barvy, antény a elektronická zařízení. Očekává se, že použití této nové techniky nanášení rozprašováním v kombinaci s více materiály, včetně polymerních, uhlíkových a keramických nanomateriálů a přizpůsobených vzorů umožní nové úrovně multifunkčnosti.
Do budoucna je v plánu spuštění poloprůmyslové výrobní linky, která začne vyrábět nové senzory založené na filtrování světla a funkčním povlakování. Výzkumníci chystají také vylepšení současného sprejového systému, a to navržením nových trysek pro superkritickou atomizační techniku s pomocí CO2.
