211service.com
Jauna tinte atver durvis 3-D drukātajam radaram
Tagad mēs varam pievienot radaru tehnoloģiju pieaugošajam dīvaino, bet noderīgo lietu sarakstam, ko var izgatavot ar 3-D drukāšanu.
Uzlabots 3-D printeris izdala vadošu tinti, lai izveidotu elektronisku ierīci, kas var filtrēt elektromagnētisko starojumu. Horizontālā caurule izmanto vakuumu, lai noņemtu nevēlamu tinti.
Elektronikas drukāšana sarežģītās radaru sistēmās uz plastmasas loksnēm padarītu sistēmas gan lētākas, gan daudzpusīgākas. Tam būtu acīmredzamas militārās priekšrocības, kā arī daudz potenciālu civilu lietojumu, piemēram, laikapstākļu novērošanas radars un pašbraucošie transportlīdzekļi. Viens no galvenajiem izaicinājumiem drukas elektronikā, kas spēj tikt galā ar augstfrekvences radioviļņiem, ir izstrādāt jaunas tintes ar pareizām elektriskām īpašībām.
No augšas uz leju: drukāts fāzes pārveidotājs, drukāta frekvences selektīva virsma (FSS) un FSS tuvplāns. Tuvplānā varaktori ir iegareni objekti starp sudraba vadošas tintes kvadrātiem. Tajos ir gan sudraba tinte (svītrainās līnijas), gan jaunizveidotā tinte (brūni ovāli).
Pētnieki no Raytheon sponsorētās laboratorijas Masačūsetsas Universitātē Lovelā saka, ka viņiem ir risinājums: jauna funkcionāla tinte, ko viņi ir izmantojuši tādu ierīču drukāšanai, kuras var noregulēt, lai radītu vai noteiktu noteiktu frekvenču radioviļņus, kas ir būtiska radara iespēja. . Radara sistēmas darbojas, pārraidot radioviļņus un pēc tam atklājot signālus, kas atgriežas pēc tam, kad viļņi uzsita kādu objektu savā ceļā.
Jaunā tinte ir būtiska, lai drukātu noteikta veida kondensatoru, ko sauc par sprieguma mainīgo kondensatoru vai varaktoru. Pētnieki uzskata, ka viņu rīcībā ir pirmais pilnībā drukātais varaktors, kas ir būtisks elektrisks komponents noteiktām regulējamām elektroniskām ierīcēm, ko izmanto militārajās radaru sistēmās, kā arī automašīnu sadursmju novēršanas sistēmās un mobilo tālruņu torņos.
Viena no šīm ierīcēm, ko sauc par fāzes pārveidotāju, ir nepieciešama, lai elektroniski vadītu tā sauktās fāzētās masīva radara sistēmas staru kūli. Vēl viena ierīce, ko tagad var izdrukāt, pateicoties jaunajai tintei, ir frekvences selektīva virsma — būtībā filtrs, kas var bloķēt noteiktas elektromagnētiskā starojuma frekvences vai ļaut tām iziet cauri. Šādi filtri neļauj nevēlamam starojumam traucēt radara sistēmu. Tos var izmantot arī, lai aizsargātu noteiktu vidi, piemēram, slimnīcu.
Spēja drukāt šīs sistēmas galu galā varētu novest pie daudz lētākiem un ātrākiem ražošanas procesiem nekā mūsdienās izmantotie Kristofers Makerols , kurš ir līdzrežisors Raytheon UMass-Lowell pētniecības institūts . Sastrēgums ir tāds, ka augstas veiktspējas elektroniskās ierīces parasti ir atkarīgas no materiāliem, kuru ražošanai nepieciešama augsta temperatūra, kas nav saderīga ar plastmasu.
Pētnieki jau ir izstrādājuši vadošas tintes, kas bieži satur metāla nanodaļiņas, kuras var apstrādāt salīdzinoši zemā temperatūrā (skatiet Drukas baterijas ). Tintēm, kas nodrošina noregulējamas radara ierīces, ir jābūt materiāliem ar noteiktām elektriskām īpašībām, kuras var regulēt, pieslēdzot spriegumu.
Tinte, ko radīja Raytheon un UMass-Lowell pētnieki, ir izgatavota no sīkām šāda materiāla daļiņām, kas suspendētas termoplastiskā polimērā. Jauno tinti var drukāt un sacietēt pietiekami zemā temperatūrā, lai tā būtu saderīga ar noteiktām plastmasām.
Lai izgatavotu abas ierīces, grupa pašlaik izmanto aerosola strūklas printeri, kas izmanto gāzes plūsmas, lai precīzi nogulsnētu vadošu tinti no sudraba, un citu printeri, kas paļaujas uz niecīgām vibrācijām, lai izdalītu jauno tinti.
Printeris veido frekvences selektīvu virsmu, izdalot funkcionālās tintes slāņus.
Pētnieki joprojām eksperimentē ar saviem materiāliem un ierīču dizainu. Viņi arī pēta veidus, kā apvienot drukātās ierīces ar lieljaudas datoru mikroshēmām, kas ir būtiskas radaru sistēmām. Makerols saka, ka sapnis ir izdrukāt visu radaru sistēmu, bet tuvākā termiņa mērķis ir izstrādāt efektīvus procesus sistēmu veidošanai gan no drukātiem komponentiem, gan no tiem, kas izgatavoti ar tradicionāliem līdzekļiem.