Bug Online

Znanost i tehnologija

I keramika za 3D ispis

Dobiti keramiku stereolitografskim postupkom, kako se stručno zove „3D ispis“ je jednostavno: treba staviti glinu u 3D pisač. To je odgovor maloga Ivice, naravno. Kao prvo, glina ili blato (čak!) lako bi začepili cjevčice za nanošenje smole, a osim toga sve bi se razišlo u nekakvu kuglu, jer glinu da bi  zadržala oblik koji joj je čovjek dao treba osušiti, a zatim ispeći. To se zna još od kamenoga doba, no od toga, nažalost,  nikakva korist za stereolitografiju. Treba početi sasvim iz početka.


            Stereolitografija se ne temelji samo na preciznom nanošenju smole, kap po kap (i manje od kapi!) nego i u njezinom istovremenom očvršćivanju laserom. U kemijskom smislu „očvršćivanje“ nije drugo do fotokemijska reakcija kojom se monomeri iz smole polimeriziraju reakcijama slobodnih radikala –što je u osnovi ista kemija kojom se služi stomatolog  kada očvršćuje zubnu ispunu („polimernu plombu“).


            Na istom se načelu temelji i metoda izrade keramičkih predmeta što su je nedavno razvili znanstvenici u HRL (Hughes Research Laboratories), vrhunskoj američkoj ustanovi za  razvoj tehnologije (njezini su vlasnici General Motors i Boeing). I ovdje je riječ o polimerima i polimerizaciji, no ne više o polimerima ugljikovih nego silicijevih spojeva. Njihova se građa dade opisati dugim  lancima naizmence vezanih silicijevih i kisikovih (-O-Si-O-Si-) ili silicijevih i dušikovih atoma (-NH-Si-NH-Si-NH-), s time da je za silicij vezan još vodik ili ugljikovodični lanac. Prvi se spojevi, oni s kisikom, zovu siloksani i od njih polimerizacijom nastaju dobro nam poznati silikoni. Polimerizacijom smjese siloksana i silazana (kako se zovu spojevi s dušikom) nastaje složeni polimer. I ovdje treba smolu, da bi očvrsnula, osvijetliti laserom. Tako se  dobiva predmet koji se naoko ne razlikuje od bilo čega drugoga što izađe iz 3D pisača. Razlika se vidi tek kad ga se obavije plamenom.


            I upravo to, stavljanje predmeta nastalog kopolimerizacijom siloksana i silazana u plamen je ono što se može smatrati radikalno novim, upravo  revolucionarnim tehnološkim postupkom. Njega pak nisu razvili kemičari iz HRL-a, nego talijanski i američki znanstvenici predvođeni Rishi Rajom iz Sveučiliša u Coloradu sa sjedištem u Boulderu. Djelovanjem topline smola se smjesta pretvara u keramiku. Novi se postupak, postupak dobivanja keramike iz polimera (polymer-derived ceramics, PDCs) stoga zove munjevita piroliza (flash pyrolysis).  


            Da se razumijemo: keramika dobivena munjevitom pirolizom kopolimera siloksana i silazana razlikuje se i kemijski i fizički od one dobivene u lončarskoj peći. Kemijski gledano, glineni lonac je smjesa silikata, poglavito kalcijevih i aluminijevih, dok se keramika dobivena iz polimera osniva na spojevima silicija s kisikom i ugljikom (silicijeva oksikarbidna keramika). Što se pak fizičkih svojstava tiče, treba reći da su predmeti dobiveni metodom munjevite pirolize krhki, a usto se 3D ispisom keramičkih uzoraka  ne može proizvesti ništa masivno. No to nije tako velik nedostatak kako se na prvi pogled čini. Zahvaljujući upravo postupku stereolitografije moguće je izvesti keramički predmet u bilo kojem obliku, pa i u obliku mrežice ili pjene. Keramička mrežica nije  doduše otporna na savijanje, ali je otporna na istezanje i sabijanje.

            I što na kraju reći? Sigurno se keramika dobivena iz polimera  neće koristiti za proizvodnju tanjura i šalica, ali će i te kako dobro doći za proizvodnju keramičkih mrežica koje  služe kao filtri i nositelji katalizatora. Ne treba zaboraviti ni mrežice koje se stavljaju na plamenik da bi se spriječila možebina eksplozija zapaljivih plinova u okolnom zraku. (Možda se netko dosjeti proizvoditi tako i „porculanske“ figurice, tko zna.) 

 

Dr. Nenad Raos, po struci kemičar,  znanstveni je savjetnik u trajnome zvanju na zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada. Intenzivno se bavi popularizacijom znanosti: autor je 13 znanstveno-popularnih knjiga, 7 izložbi u zagrebačkom Tehničkom muzeju te mnogo stotina članaka po časopisima.  Dobitnik je Nagrade za znanstveni rad u području prirodnih znanosti HAZU-a (1996.) i Državne godišnje nagrade za promidžbu i popularizaciju znanosti (2003.).

dodaj komentar

zadnji komentari na forumu (4)

Ajar čet 17.3.2016 04:20

I keramika za 3D ispis

još jedan maestralan članak dr. Raosa, kao i naznaka da ćemo napokon (možda) stati na rep najstarijem zanatu na svijetu (nama su na faksu rekli da je to [ručno] lončarstvo a ne ono što mi mislimo). ...

Zechina čet 17.3.2016 03:10

I keramika za 3D ispis

U svakom slučaju, Raos je predobar. Da mogu, 3D printerom bi ga multiplicirao....

Brkovi sri 16.3.2016 23:45

I keramika za 3D ispis

Ako je dovoljno cvrsta i otporna,a opet translucentna i sa svim drugim svojstvima keramike za dentalne svrhe onda bi mogla biti idealna zamjena za cirkon....

Keramika bez keramičarske peći i visokih temperatura već iz 3D pisača. I to je moguće, pa premda joj sva svojstva nisu ista kao kod "obične" keramike, dovoljno su dobra za posebne namjene

sri 16.3.2016

UMi će u budućnosti izdati Windows Mobile 10 ROM za svoj UMi Touch

Kineska tvrtka UMi najavila je kako će u budućnosti izdati Windows 10 Mobile ROM koji će se moći instalirati na njihov UMi Touch pametni telefon baziran na Android 6.0 Marshmallow OS-u 22:16

Udvostručena nagrada za probijanje sigurnosne zaštite Chromebooka

Nakon što nije primio niti jedu uspješnu prijavu, Google je povećao nagradu za trajno kompromitiranje Chromebooka kao gostujući korisnik na 100.000 dolara 21:07

Sonyjeve futurističke slušalice nose se oko vrata

Glavna karakteristika ovih slušalica je mogućnost da se uz glazbu čuju i zvukovi iz okoline. 20:59

I keramika za 3D ispis

Keramika bez keramičarske peći i visokih temperatura već iz 3D pisača. I to je moguće, pa premda joj sva svojstva nisu ista kao kod "obične" keramike, dovoljno su dobra za posebne namjene 20:00

CeBIT 2016: Acer Graphics Dock, dodatna grafička snaga za prijenosnike

Acer je na CeBIT 2016 sajmu predstavio Graphics Dock čijim se spajanjem na prijenosna računala značajno podižu njihove grafičke mogućnosti 18:47

Širenje ponude za dijeljenje prijevoza u Google Mapsu

Google je najavio suradnju s nekoliko novih pružatelja usluga dijeljenja prijevoza čije cijene i vremena dolaska automobila će prikazivat unutar Google Mapsa 17:07

Kradljivac golišavih slika slavnih priznao krivnju

36-godišnji Ryan Collins, koji je svojim aktivnostima sudjelovao u skandalu poznatom kao The Fappening, mogao bi na nekoliko godina u zatvor 16:29

Program zamjene Appleovih strujnih adaptera i u Hrvatskoj

Imate li uz neki od Appleovih uređaja AC zidnu utičnicu, moguće je da ju trebate zamijeniti u ovlaštenom servisu 14:19

Hrvati prihvaćaju digitalnu ekonomiju jer ona znači bržu i pristupačniju uslugu

Istraživanje o povjerenju u digitalnu ekonomiju provedeno je na gotovo 6800 ispitanika - znaju li građani Hrvatske što je digitalna ekonomija te jesu li svjesni njenih prednosti i rizika? 13:45

Instagram će ukinuti kronološki prikaz objava

Po uzoru na Facebook, i ova će društvena mreža posjetiteljima prikazivati prvo najvažnije i najzanimljivije fotografije 13:37

Kompaktni Shuttle za XPC

Shuttle predstavlja barebone iz linije R8 koje nudi dovoljno prostora i matičnu ploču sposobnu za snažnije konfiguracije 13:34

Najam automobila za dijeljenje prijevoza

Potencijalni vozači usluge za dijeljenje prijevoza Lyft uskoro će moći unajmiti odgovarajući automobil od GM-a 13:13

Zamućivanje i bistrenje stakla u sekundi

Znanstvenici su razvili tehnologiju za proizvodnju jeftinog stakla koje se u manje od sekunde pretvara iz prozirnog u mutno i obrnuto 11:49

Quantum Dot i na monitorima

Nova Philipsova linija monitora prva je na svijetu koja koristi tehnologiju Quantum Dot za živopisan prikaz slike 11:01

Bluboo Picasso - jeftini smartphone za mlađu populaciju

Novi mobitel Bluboo Picasso dolazi u prodaju ovaj mjesec, a krasi ga zanimljiv dizajn usprkos low-end segmentu 10:23

Novi Razer Blade, lakši i snažniji od svog prethodnika

Razer je najavio novu generaciju svojeg Razer Blade prijenosnika za igrače koji u odnosu na model prethodne generacije donosi jači hardver, manju težinu, ali i manju cijenu 09:56

Održan Mreža Smart Day 10: Interaktivna edukacija

Šarolika i stručna panel diskusija bila je središnji događaj našeg jubilarnog desetog Smart Daya... 09:04

Počele isporuke Nokijine kamere Ozo VR

Počele su isporuke Nokijine kamere za virtualnu stvarnost Ozo VR koja se prodaje po cijeni od 60.000 dolara, a moguć je i najam na tjednoj i mjesečnoj bazi 07:03

Twitch.tv pokrenuo kanal posvećen kulinarstvu

Streaming servis koji je počeo sa igrama i relativno nedavno otvorio mjesto za umjetnike, pokrenuo je kanal za ljubitelje hrane 07:02

Virtualni regionalni sajam IT zapošljavanja

Najbolje IT kompanije, organizacije, startupovi i gaming kompanije iz regije, okupit će se na online ITkonektu, koji se održava od 31. ožujka do 2. travnja 06:24

Novi smartphone iz Kine s Helio X20 SoC-om, 6 GB RAM-a i 128 GB interne memorije

U Kini se pojavio potpuno novi brand uređaja pod imenom Vernee, koji će u travnju na tržištu predstaviti Vernee Apollo s QHD zaslonom, Helio X20 SoC-om, 6 GB RAM-a i 128 GB interne memorije 05:22

Dostupne dvije nove verzije Unityja enginea

U sklopu Game Developer's Conferencea koji se trenutno održava u San Franciscu, Unity Technologies je predstavio dvije nove verzije svog enginea 00:15

PlayStation VR stiže u listopadu

Sony je potvrdio da će njegovo VR rješenje na tržište stići u listopadu ove godine, te da će biti znatno jeftinije od konkurentskih 00:10

Algebra: Stigli rezultati probnih ispita mature

Ostvaren minimalni pomak, no 38 posto maturanata još se uopće ne priprema za maturu 00:09

tjedni pregled

znanost i tehnologija

komentari dana

najčitanije

najkomentiranije na forumu