Elektromagnesy – powszechna produkcja za pomocą druku 3D

W erze postępującej cyfryzacji, gdzie granice możliwości technologicznych zdają się nie mieć końca, inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology (MIT) poczynili przełom, który może radykalnie zmienić sposób, w jaki są produkowane i wykorzystywane elektromagnesy.

Fundamenty nowoczesnych urządzeń elektronicznych, od codziennych sprzętów domowych po zaawansowane systemy medyczne, teraz mogą być tworzone z niebywałą precyzją i skutecznością dzięki innowacjom w druku 3D.

Można wyobrazić sobie scenariusz, w którym niezwykle złożone urządzenia, takie jak maszyny, które wykorzystywane są do dializy, mogą być produkowane lokalnie, w dowolnym miejscu na świecie, przy użyciu zaawansowanej drukarki 3D. To nie tylko obniżyłoby koszty produkcji i minimalizowało odpady, ale również umożliwiło dostęp do niezbędnej opieki medycznej dla osób żyjących w odległych lub uboższych regionach świata. Produkcja takowego sprzętu mogłaby być rozprzestrzeniona pomiędzy wieloma potrzebującymi ośrodkami.

Dzięki temu krokowi, inżynierowie z MIT zbliżyli nas do realizacji tej wizji, demonstrując możliwość tworzenia w pełni funkcjonalnych, trójwymiarowych solenoidów (elektromagnesy o kluczowym znaczeniu dla wielu elektronicznych urządzeń).

Solenoidy można porównać do serca elektromagnetycznych systemów, są zazwyczaj tworzone przez owijanie cewki drutu wokół rdzenia magnetycznego. Są one nieodzownym elementem nie tylko w urządzeniach medycznych, ale także w domowych urządzeniach takich jak pralki, zmywarki, a nawet w systemach używanych w eksploracji kosmosu. Tradycyjne metody produkcji tych komponentów zwyczajnie są kosztowne, skomplikowane i posiadają ograniczone możliwości projektowe. Dzięki nowej technologii druku 3D zaprezentowanej przez zespół z MIT, te ograniczenia mogą zostać przełamane.

Naukowcy zmodyfikowali wielomateriałową drukarkę 3D, aby mogła produkować skomplikowane solenoidy z magnetycznym rdzeniem w jednym, ciągłym procesie, eliminując potencjalne wady wprowadzane przez konwencjonalne metody montażu. Ta niestandardowa drukarka, zdolna do pracy z materiałami o wyższej wydajności niż standardowe drukarki komercyjne, umożliwiła produkcję solenoidów, które mogą wytrzymać większy prąd elektryczny i generować silniejsze pole magnetyczne niż inne urządzenia drukowane w 3D.

Ponadto, ten postęp otwiera drzwi do zastosowań, które mogą zrewolucjonizować zarówno naszą codzienność, jak i bardziej ambitne przedsięwzięcia – na przykład w eksploracji kosmosu. Zamiast wysyłać zapasowe części do odległych baz, takich jak te na Marsie, możliwe byłoby przesłanie danych do drukarki 3D na miejscu i produkcja potrzebnych komponentów na żądanie. To podejście ma potencjał, aby znacząco obniżyć koszty i zwiększyć efektywność misji kosmicznych, umożliwiając szybką reakcję na nieoczekiwane awarie sprzętu lub potrzeby.

Zdaniem Luisa Fernando Velásquez-Garcíi, głównego naukowca w Microsystems Technology Laboratories (MTL) MIT, ta technologia ma moc, aby zdemokratyzować dostęp do zaawansowanych technologii, umożliwiając produkcję wysokiej jakości sprzętu elektronicznego niemal wszędzie na świecie. Przełom ten nie tylko obiecuje zrewolucjonizować sposób w jaki produkowane są elektromagnesy, ale także stanowi krok w kierunku bardziej dostępnej, ekonomicznej i efektywnej przyszłości technologicznej dla wszystkich.

Szymon Ślubowski