Yanliang Zhang, professor associado de engenharia aeroespacial e mecânica na Universidade de Notre Dame, Indiana, EUA, desenvolveu um novo método de impressão 3D que produz materiais de maneiras impossíveis usando métodos convencionais de fabricação, de acordo com um artigo publicado por Karla Cruise.
“Geralmente leva de 10 a 20 anos para descobrir um novo material”, disse Yanliang Zhang. “Achei que se pudéssemos encurtar esse tempo para menos de um ano – ou mesmo alguns meses – seria uma virada de jogo para a descoberta e fabricação de novos materiais.”
Seu novo processo mistura várias tintas de nanomateriais em aerossol em um único bocal de impressão, variando a taxa de mistura de tinta durante o processo de impressão. Esse método – chamado de impressão combinatória de alto rendimento (HTCP) – controla as arquiteturas 3D e as composições locais dos materiais impressos e produz materiais com composições e propriedades de gradiente em resolução espacial em microescala. A pesquisa foi publicada na Nature .
O HTCP baseado em aerossol é extremamente versátil e aplicável a uma ampla gama de metais, semicondutores e dielétricos, bem como polímeros e biomateriais. Gera materiais combinacionais que funcionam como ‘bibliotecas’ – cada uma contendo milhares de composições únicas.
De acordo com Yanliang Zhang, a combinação de impressão de materiais combinados e caracterização de alto rendimento pode acelerar significativamente a descoberta de materiais. Sua equipe na Universidade de Notre Dame já usou essa abordagem para identificar um material semicondutor com propriedades termoelétricas superiores – uma descoberta promissora para aplicações de coleta de energia e resfriamento.
Além de acelerar a descoberta, o HTCP produz materiais classificados funcionalmente que passam gradualmente de rígidos para macios. Isso os torna particularmente úteis em aplicações biomédicas que precisam fazer a ponte entre tecidos moles do corpo e dispositivos vestíveis e implantáveis rígidos.
Na próxima fase da pesquisa, Yanliang Zhang e os alunos em seu Laboratório de Manufatura Avançada e Energia planejam aplicar aprendizado de máquina e estratégias guiadas por inteligência artificial à natureza rica em dados do HTCP para acelerar a descoberta e o desenvolvimento de uma ampla gama de materiais .
“No futuro, espero desenvolver um processo autônomo e autônomo para descoberta de materiais e fabricação de dispositivos, para que os alunos no laboratório possam se concentrar no pensamento de alto nível”, disse Yanliang Zhang. Para saber mais sobre a técnica acesse o site.
Para continuar por dentro das principais notícias do mundo da indústria acesse o nosso site.
