Brèves nouvelles de l’impression 3D, 8 mai 2021 : nTopology, Université de Tohoku, Université d’État de Washington

Brèves nouvelles de l’impression 3D, 8 mai 2021 : nTopology, Université de Tohoku, Université d’État de Washington

Nous commençons notre édition d’aujourd’hui des Brèves de l’impression 3D par une mise à jour logicielle, avant de nous intéresser à des recherches sur l’impression 3D. Continuez à lire pour connaître tous les détails !

Sortie du logiciel nTopology 3.0 3D

Une carte de pression détermine la densité relative du treillis pour générer une semelle de chaussure à la rigidité variable.

En septembre 2020, la startup de logiciels d’impression 3D nTopology a levé 40 millions de dollars en financement de série C pour améliorer sa plateforme nTop, désormais simplement appelée logiciel nTopology. Aujourd’hui, la société annonce sa troisième version logicielle majeure – nTopology 3.0 – qui va changer la façon dont les utilisateurs interagissent avec le logiciel, grâce à la visualisation en temps réel avec accélération GPU. Cette fonctionnalité optionnelle offrira aux utilisateurs une augmentation importante des performances lorsqu’ils essaient de visualiser des flux de travail qui présentent une géométrie complexe, pilotée par le champ, et la version consolide également toutes les améliorations mineures apportées au logiciel au cours des derniers mois, telles que l’automatisation avancée de la conception, les outils d’optimisation de la topologie, les utilitaires de simulation d’ingénierie étendus et les flux de travail de latticage fonctionnel.

« Grâce à notre technologie en attente de brevet, nTopology peut désormais utiliser à la fois le CPU et le GPU de votre système, débloquant ainsi une augmentation des performances de 10 à 100 fois. En conséquence, les opérations de latté, de texturation, de filetage, de décorticage et autres opérations sur le terrain peuvent désormais être prévisualisées en temps réel. Même les conceptions les plus complexes sont reconstruites en quelques secondes », explique l’entreprise dans un billet de blog.

« Avec l’accélération GPU activée, vous gagnez 10 à 60 secondes chaque fois que vous modifiez un paramètre de conception. Disons que vous effectuez 100 modifications de ce type par jour – une hypothèse raisonnable pour un flux de travail typique. Cela se traduit par une moyenne de 60 minutes de votre temps par jour. Sur un mois, cela se traduit par des jours de temps de conception technique économisés. »

Vous pouvez obtenir une revue plus technique de nTopology 3.0 en consultant les notes de version. Les utilisateurs existants peuvent accéder à toutes ces nouvelles fonctionnalités en mettant à jour la dernière version du logiciel.

Document de recherche : Membrane échangeuse de protons imprimée en 3D

La première membrane conductrice de protons imprimée en 3D ouvre la voie à des dispositifs de stockage d’énergie sur mesure

Une équipe de chercheurs de l’université de Tohoku, au Japon, a récemment publié un article intitulé « Direct Printable Proton-Conducting Nanocomposite Inks for All-Quasi-Solid-State Electrochemical Capacitors » (encres nanocomposites conductrices de protons imprimables directement pour des condensateurs électrochimiques quasi solides), dans lequel ils décrivent leur travail de création d’une membrane d’échange conductrice de protons imprimée en 3D, qui joue un rôle essentiel dans les piles à combustible, les batteries et les condensateurs électrochimiques. Cela signifie que nous nous rapprochons un peu plus des dispositifs énergétiques solides personnalisés, qui pourraient avoir des implications majeures pour les vêtements intelligents à la demande, les appareils électroniques, etc. L’équipe a synthétisé des nanoparticules fonctionnalisées qui peuvent conférer aux pièces leur propre fonction, en l’occurrence la conductivité. En mélangeant différents ratios de nanoparticules de silice inorganique avec des résines photodurcissables et un liquide capable de conduire les protons, ils ont créé des encres pouvant être utilisées dans une imprimante 3D à distribution et conservant leurs propriétés même après avoir été durcies à la lumière UV. Ils ont testé avec succès ces propriétés en créant un condensateur électrochimique opérationnel à l’état quasi-solide qui a nécessité l’assemblage d’une membrane imprimée en 3D entre deux électrodes électroniques en carbone.

Kazuyuki Iwase, l’un des co-auteurs de l’article et professeur adjoint dans le groupe du professeur Itaru Honma à l’Institut de recherche multidisciplinaire pour les matériaux avancés de l’université, a déclaré : « Comme nous pouvons choisir librement les matériaux inorganiques ou les résines pour le durcissement, nous supposons que cette technique peut être appliquée à divers types de dispositifs de conversion d’énergie à l’état quasi-solide.

« Par rapport aux techniques de fabrication classiques, la possibilité d’imprimer en 3D de tels dispositifs ouvre de nouvelles possibilités pour les dispositifs conducteurs de protons, comme des formes qui peuvent être ajustées pour s’adapter aux dispositifs qu’elles alimentent ou qui peuvent être adaptées aux besoins personnels d’un patient portant un dispositif médical intelligent. »

Potentiel de l’AM pour les vitrimères d’huile végétale durcissables par UV

Résumé graphique

L’huile végétale ne sert plus seulement à cuisiner ! Une équipe de chercheurs de l’université de l’État de Washington étudiait les résines durcissant aux UV à base de monomères acryliques ou méthacryliques, qui sont pour la plupart obtenus à partir de matières premières pétrolières non renouvelables et qui, en raison de leur réseau réticulé stable, sont difficiles à réparer et à retraiter. L’équipe a pensé que des composés diméthacrylates biosourcés, durcissables aux UV et synthétisés à l’aide d’huile végétale, pourraient être utilisés à la place. Elle a récemment publié ses résultats dans un article de recherche intitulé « From Glassy Plastic to Ductile Elastomer : Vegetable Oil-Based UV-Curable Vitrimers and Their Potential Use in 3D Printing ».

Le résumé indique : « Dans ce travail, des composés diméthacrylate biosourcés durcissant aux UV sont synthétisés par réaction de l’acide dimère dérivé de l’huile végétale avec le méthacrylate de glycidyle. La longueur et la flexibilité du segment de chaîne entre les deux groupes méthacrylate sont manipulées pour ajuster les propriétés des matériaux polymères réticulés. Les matériaux durcis aux UV présentent une résistance à la traction allant jusqu’à 9,2 MPa et un allongement à la rupture allant jusqu’à 66,4 %. À des températures élevées (160 °C), la réaction de transestérification dynamique (DTER) induite thermiquement entre les groupes hydroxyle et les liaisons ester dans la structure du réseau permet de réparer le matériau. L’utilisation de la résine UV pour l’impression tridimensionnelle (3D) est démontrée. Les objets imprimés présentent des propriétés uniques de soudage et de changement de forme grâce au DTER induit thermiquement. Ce travail intègre les concepts de durcissement UV, de préparation de vitrimères, d’impression 3D et de polymères biosourcés, démontrant une approche réalisable pour la conception durable de matériaux polymères. »

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