211service.com
Elektroniska bläck gör 3D-utskrift mer lovande
Tre medgrundare av Voxel8 , en spinoff från Harvard, visar mig en leksak de har gjort. I företagets labb - ett par röriga arbetsbänkar i ett stort lager som det delar med andra nystartade företag - flyger en ljusorange quadcopter och svävar över härvor av ledningar, datorutrustning, kaffemuggar och reservdelar.
Quadcoptern tryckt av Voxel8.
Voxel8 försöker inte komma in i leksaksbranschen. Den handstora drönaren tjänar till att visa upp kapaciteten hos företagets nya 3D-utskriftsteknik. Voxel8 har utvecklat en maskin som kan skriva ut både högledande bläck för kretsar tillsammans med plast. Detta gör det möjligt att göra sig av med konventionella kretskort, vars storlek och form begränsar konstruktioner och lägger till extra bulk till enheter.
Konduktivt bläck är bara ett av många nya material som Voxel8 planerar att använda för att transformera 3D-utskrift.
Det nya bläcket är inte bara mycket ledande och tryckbart vid rumstemperatur; den stannar också där den är placerad. Voxel8 använder bläcket för att ansluta konventionella komponenter – som datorchips och motorer – och för att tillverka vissa elektroniska komponenter, som antenner.
Företaget tillverkade quadcoptern genom att skriva ut sin plastkropp lager för lager, med jämna mellanrum övergå till att skriva ut ledande linjer som blev inbäddade av på varandra följande lager av plast. Vid lämpliga punkter i processen skulle Voxel8-teamet stanna, lägga till en komponent manuellt, till exempel en lysdiod, och sedan starta skrivaren igen.
Voxel8s 3D-skrivare.
Leksaken ser ut som något som skulle kunna göras med konventionella tekniker. Det verkliga målet är att arbeta med kunder för att upptäcka nya applikationer som endast kan produceras via 3-D-utskrift. En video som företaget gjorde för att visa upp sin teknik börjar med att fråga: Vad skulle du göra om du kunde 3D-printa elektronik? Medan grundarna har några idéer, vet de verkligen inte vad tekniken kommer att vara särskilt användbar för.
Voxel8s affärsplan är att börja med att sälja det ledande bläcket och en stationär 3D-skrivare. Maskinen är i första hand konstruerad för att producera prototyper, inte för att tillverka stora mängder färdig produkt. Företagets långsiktiga mål är dock att skapa industriell tillverkningsutrustning som kan skriva ut ett stort antal specialiserade material samtidigt, vilket kommer att möjliggöra nya typer av enheter.
Grundarna kommer att dra nytta av en stor samling av nya material - och strategier för att designa nya - som utvecklats under det senaste decenniet av medgrundare Jennifer Lewis , professor i biologiskt inspirerad teknik vid Harvard (se Microscale 3-D Printing).
En av Lewis viktigaste insikter har varit hur man designar material som flyter under tryck – som i ett munstycke med skrivarhuvudet – men som omedelbart stelnar när trycket tas bort. Detta görs genom att konstruera mikroskopiska partiklar för att spontant bilda nätverk som håller materialet på plats. Dessa partiklar kan vara gjorda av olika material: starka strukturella som kan överleva höga temperaturer, såväl som epoxi, keramik och material för motstånd, kondensatorer, batterier, motorer och elektromagneter, bland mycket annat (se Utskrift av batterier).
Den långsiktiga möjligheten är nästan oändliga mängder material som samtrycks tillsammans med superfin upplösning, säger medgrundare och hårdvaruledare Michael Bell. Det är mycket mer intressant än att skriva ut ett enda material.