นักวิจัยจากสถาบันเบคแมน (Beckman) พัฒนาเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติที่สามารถเปลี่ยนสีสันในส่วนต่าง ๆ ได้ภายในชิ้นงานเดียวกัน โดยใช้แสงอัลตราไวโอเลต

สีของเส้นใยพอลิเมอร์ที่อัดขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบเดิมมักทำมาจากสีย้อมสังเคราะห์ ซึ่งเส้นใยพอลิเมอร์มักจะมีสีเดียวกันทั้งม้วน ซึ่งหากต้องการสร้างผลงานที่มีสีสันต่างกันในแต่ละส่วนของชิ้นงาน จะต้องสลับแกนม้วนเส้นใยพอลิเมอร์ไปมาสร้างความลำบากในกระบวนการผลิต นักวิจัยจึงได้พัฒนาเทคนิคที่ยั่งยืนในการพิมพ์ 3 มิติหลายสีแบบไดนามิกจากหมึกตัวเดียวขึ้นมา โดยได้รับแรงบันดาลใจจากการเปลี่ยนสีของกิ้งก่า

นักวิจัยได้ออกแบบเคมีภัณฑ์และกระบวนการพิมพ์ใหม่ ๆ ให้สามารถปรับโครงสร้างได้ทันทีเพื่อสร้างการไล่ระดับสี ซึ่งเป็นวิธีการพิมพ์แบบ 3 มิติที่ทำจากหมึกโดยใช้แสงอัลตราไวโอเลต (UV) ช่วยในการเปลี่ยนโครงสร้างของสีในขั้นตอนการพิมพ์ อาศัยการปรับแสงในการควบคุมการประกอบการระเหยของพอลิเมอร์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ

เทคนิคการพิมพ์แตกต่างไปจากแบบดั้งเดิมที่ใช้เม็ดสีเคมีหรือสีย้อมที่ดูดซับแสง สีที่พัฒนามาใหม่นั้นเมื่อหมึกสัมผัสกับแสง UV หลังจากที่ถูกพ่นออกจากหัวพิมพ์ โมเลกุลที่ปลายแปรงจะเชื่อมโยงกัน และเมื่อหมึกแข็งตัว โมเลกุลที่เชื่อมโยงกันจะก่อตัวเป็นโครงสร้างนาโนคล้ายปีกผีเสื้อบนพื้นผิวของวัสดุ ซึ่งสีที่พัฒนามาใหม่นี้จะทำให้ชิ้นงานดูมีชีวิตชีวามากขึ้น และมีความยั่งยืนมากขึ้นกว่าการใช้สีย้อมสังเคราะห์

การออกแบบเคมีภัณฑ์และกระบวนการพิมพ์แบบใหม่นี้ ได้ประสานกับปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความเร็วในการอัดขึ้นรูป การเคลื่อนไหวของหัวพิมพ์ และความเข้มของแสง UV ช่วยให้สามารถสร้างสรรค์ผลงานเทียบเท่าศิลปินได้ โดยนักวิจัยใช้เพียงหมึกตัวเดียวและปรับเปลี่ยนวิธีการพิมพ์เพื่อสร้างการไล่สีตั้งแต่สีน้ำเงินเข้มไปจนถึงสีส้มแทนการใช้สีมากมายที่ศิลปินต้องใช้

ที่มาข้อมูล: beckman, oled-info, 3dprintingindustry,
ที่มาภาพ: beckman
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

หมึกพิมพ์ 3 มิติ ได้แรงบันดาลใจจากกิ้งก่า เปลี่ยนสีส่วนต่าง ๆ ในชิ้นงานเดียว