Neely's ha soldado hierro (arriba) y cobre con la pasta termita impresa en 4D. Crédito:Universidad de Vanderbilt
Un recién graduado de doctorado en ingeniería mecánica ha creado un material para soldar en condiciones extremas que podría minimizar el equipo necesario y los riesgos para el operador.
El material:una caja fuerte, estable, pasta de termita:puede servir como portátil, fuente de calor programable para uso en el espacio, bajo el agua y en zonas de combate. La pasta se imprime en 3D y se deposita en patrones llamados arquitecturas de materiales reactivos que se pueden controlar y dirigir.
"Creo que tiene mucho potencial, "dijo Neely, Doctor. '20. "Solo imprímelo, ponlo en el porro y enciéndelo ".
Neely, quien comienza su trabajo como ingeniera de propulsión en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en agosto, usó con éxito la pasta impresa para calentar la soldadura para fusionar aluminio, y, más recientemente, juntas de solape de cobre.
La pasta tiene la consistencia de la mantequilla de maní. La receta comienza con una mezcla bien mezclada de óxido de hierro, polvo de aluminio y polvo de yeso. La adición de agua activa el polvo de yeso como aglutinante; la pasta comienza a curar inmediatamente. La adición de ácido tartárico al agua antes de la mezcla puede ralentizar el curado, pero aún así, el tiempo de trabajo se limita a menos de 45 minutos o la pasta se vuelve demasiado espesa y pegajosa para imprimir, Dijo Neely.
La pasta se imprime en formas llamadas arquitecturas reactivas de materiales que determinan cómo y dónde se quema. Crédito:Universidad de Vanderbilt
Su pasta de termita es segura de crear, impresión y transporte.
"Si algo, Tengo un sentido de seguridad sobredesarrollado, "Dijo Neely.
Otros investigadores han desarrollado material reactivo impreso que se puede controlar a nanoescala, pero solo se pueden depositar pequeñas cantidades. limitando la cantidad de energía que se puede utilizar. En la macroescala, al menos ½ milímetro, otro enfoque utiliza materiales reactivos basados en fluoropolímeros, pero requiere técnicas especiales para sintetizar el polímero y refinar el filamento para que el material no se encienda involuntariamente.
En su trabajo Neely, quien también recibió su BE en ingeniería mecánica en Vanderbilt, dos intereses combinados:impresión 3D, o en este caso, Impresión 4-D y materiales energéticos. La dimensión extra es el tiempo; un material 4-D se transforma con el tiempo, reaccionar a un estímulo ambiental como la humedad o la temperatura y cambiar de forma. Ella le da crédito a Alvin Strauss, profesor de ingeniería mecánica, y Kevin Galloway, profesor asistente de ingeniería mecánica y director de fabricación de Vanderbilt, su Ph.D. asesores, trabaja, para dar luz verde a la idea.
Su estudio, "Juntas solapadas de cobre soldado que utilizan arquitecturas de materiales reactivos como fuente de calor, "se publicó en la edición de abril de 2020 de Cartas de fabricación .
"Arquitecturas de materiales reactivos fabricados de forma aditiva como fuente de calor programable, "que incluía trabajo fundacional, fue publicado en agosto de 2019 en Impresión 3D y fabricación aditiva .
