Em um desenvolvimento que oferece grande promessa para a manufatura aditiva, Pesquisadores da Universidade de Princeton criaram um método para criar gotículas com precisão usando um jato de líquido. A técnica permite que os fabricantes gerem rapidamente gotas de material, controlar com precisão seu tamanho e localizá-los em um espaço 3-D.
Embora as impressoras 3-D e os fabricantes tradicionais já usem gotículas para adicionar material cuidadosamente aos seus produtos, o novo método de jato oferece maior flexibilidade e precisão do que as técnicas padrão, disseram os pesquisadores. Por exemplo, entregar gotas com jatos permite tamanhos extremamente pequenos e permite que os designers alterem os tamanhos das gotas, formas e dispersão, bem como padrões de gotículas, no vôo.
"Um aspecto fundamental é a simplicidade do método, "disse Pierre-Thomas Brun, professor assistente de engenharia química e biológica em Princeton e pesquisador principal. "Você desenha algo no computador, e você pode criá-lo. "
Em um artigo publicado em 28 de outubro na Proceedings of the National Academy of Sciences , os pesquisadores descrevem como controlar a dispersão de gotas de um fino jato de líquido. Eles foram capazes de injetar gotículas calibradas de glicerina em um polímero líquido para demonstrar a colocação em três dimensões - um requisito fundamental para a fabricação. Ao curar o polímero, os pesquisadores foram capazes de afixar as gotas nos locais desejados. Embora os pesquisadores tenham usado glicerina para o experimento, eles disseram que o método funcionaria com uma ampla variedade de substâncias comumente usadas na fabricação e na pesquisa.
O método é escalonável e pode ser ajustado para funcionar com uma ampla gama de padrões de impressão, disseram os pesquisadores. Os jatos podem ser controlados para dispersar quedas em linhas ou em padrões de ondas sinusoidais, criando flexibilidade em formas manufaturadas.
Os pesquisadores disseram que a técnica poderia ser aplicada a aplicações, incluindo a criação de andaimes biomédicos, materiais acústicos e biorreatores, bem como fabricação 3-D padrão.
Os pesquisadores disseram que o método também alivia os designers da necessidade de ajustar e ajustar constantemente suas máquinas para criar formas e tamanhos variados. Porque a matemática controla a dispersão das gotas, é fácil fazer alterações para atender aos requisitos de um projeto.
"Nossa abordagem é robusta no sentido de que tudo o que fazemos é desenhar o jato e as gotas se organizam, "Brun disse." Eu acho que é mais fácil e talvez mais versátil que os métodos atuais. "
O artigo "Microfluídica ilimitada:instabilidade de Rayleigh-Plateau de um jato viscoso em um banho viscoso" foi publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences .
