حبر الطباعة الثوري ثلاثي الأبعاد يحمل أسرارًا مالحة

عندما يتعلق الأمر بالطباعة ثلاثية الأبعاد، يفكر معظم الناس في تقنية شائعة الاستخدام، وهي نمذجة الترسيب المنصهر (FDM). تتضمن هذه الطريقة قذف البوليمر المنصهر من خلال فوهة وبناء الجسم في طبقات مترسبة متتالية عندما يبرد البوليمر إلى الحالة الصلبة. تقنية أخرى تسمى الكتابة بالحبر المباشر (DIW) تقوم أيضًا بضغط الأشياء من الفوهة. ومع ذلك، في هذه الحالة، تكون المادة عبارة عن "حبر" بوليمر يشبه الهلام ويتحول إلى مادة صلبة من خلال تفاعل كيميائي. بالمقارنة مع FDM، فإن DIW أكثر فعالية من حيث التكلفة وكفاءة في استخدام الطاقة، ويمكن تصنيع الأشياء من المزيد من البوليمر.

ومع ذلك، فإن عيب هذه التكنولوجيا هو أن المحفزات الكيميائية السامة والروابط المتقاطعة غالبًا ما تكون مطلوبة لبدء وتعزيز التحول من السائل إلى الصلب. لا يمكن أن تكون هذه المواد الكيميائية ضارة بالإنسان والبيئة فحسب، بل يتم إضافتها في خطوات ما بعد الطباعة، مما يزيد من مدة وتعقيد عملية الإنتاج.

وهنا يأتي دور الحبر الجديد. تم تطويره من قبل البروفيسور جينهي باي وزملائه في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، ويستخدم محلول بوليمر سائل يسمى بولي (N-isopropylacrylamide)، أو PNIPAM للاختصار. ويمكن خلط المواد الوظيفية، مثل أنابيب الكربون النانوية أو رقائق الجرافين، في السائل.