חוקרים ב-MIT רכיבי הדפסה תלת-ממדית עבור ספקטרומטר מסה נייד

פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות



חוקרים ב MIT ייצרו מסנן מסה, מרכיב הליבה של ספקטרומטר מסה, באמצעות הדפסת תלת מימד. המסנן המיוצר על ידי הצוות קל וזול יותר מאותו סוג מסנן המיוצר בטכניקות וחומרים מסורתיים.

פרסומת

ספקטרומטרי מסה הם מכשירים המזהים חומרים כימיים, ונמצאים בשימוש נרחב ביישומים כגון ניתוח זירת פשע, בדיקות טוקסיקולוגיה וסקרים גיאולוגיים. אבל החוקרים מ-MIT אומרים שהמכונות הללו מגושמות, יקרות וקל לנזק, מה שמגביל את המקום שבו ניתן לפרוס אותן ביעילות.

את המסנן הממוזער, המכונה קוודרופול, ניתן להדפיס בתלת מימד תוך מספר שעות תמורת כמה דולרים על פי החוקרים. הצוות טוען שהמכשיר מדויק כמו כמה מסנני מסה מסחריים שיכולים לעלות למעלה מ-100,000 דולר וייקח שבועות לייצור.

המכשיר בנוי משרף זכוכית-קרמי עמיד ועמיד בחום, ואין צורך בהרכבה שכן הוא מודפס בתלת מימד בשלב אחד. MIT אומר שהקוודרופול קל המשקל, הזול אך המדויק הוא צעד חשוב במסעו של לואיס פרננדו ולסקז-גרסיה בן 20 השנים לייצר ספקטרומטר מסה נייד מודפס בתלת מימד.

"אנחנו לא הראשונים שמנסים לעשות את זה. אבל אנחנו הראשונים שהצליחו לעשות זאת. ישנם מסננים quadrupole ממוזערים אחרים, אך הם אינם ניתנים להשוואה עם מסנני מסות בדרגה מקצועית. יש הרבה אפשרויות לחומרה הזו אם הגודל והעלות יכולים להיות קטנים יותר מבלי להשפיע לרעה על הביצועים", אומר ולסקז-גרסיה, מדען מחקר ראשי במעבדות הטכנולוגיה של MIT (MTL) ומחבר בכיר של מאמר המפרט את הממוזער קוואדרופול.

ולסקז-גרסיה שוחחה עם TCT באפריל 2023 על פרויקט ב-MIT הכולל חוקרים שיצרו חיישנים מודפסים בתלת מימד עבור לוויינים.

מדען יכול להביא ספקטרומטר מסה לאזורים מרוחקים של יער הגשם, באמצעותו לנתח במהירות מזהמים פוטנציאליים מבלי לשלוח דגימות חזרה למעבדה. מכשיר קל משקל יהיה גם זול יותר וקל יותר לשלוח לחלל, שם יוכל לנטר כימיקלים באטמוספירה של כדור הארץ או בכוכבי לכת מרוחקים.

על המאמר הצטרף לוולסקז-גרסיה הסופר הראשי קולין אקהוף, סטודנט לתואר שני ב-MIT בהנדסת חשמל ומדעי המחשב (EECS); ניקולס לובינסקי, פוסט דוקטורט לשעבר ב-MIT; ולוק מצלר ורנדל פדר מ-Ardara Technologies.

באמצעות הדפסה תלת-ממדית של פוטופולימריזציה, החוקרים יצרו קוודרופול עם מוטות היפרבוליים. הצוות אומר שהצורה הזו אידיאלית לסינון המוני אך קשה לייצור בשיטות קונבנציונליות, וזו הסיבה שהרבה מסננים מסחריים משתמשים במוטות מעוגלים במקום, שיכולים להפחית את הביצועים.

כדי לבדוק את הקוואדרופולים המודפסים בתלת מימד, הצוות החליף אותם למערכת מסחרית ומצא שהם יכולים להשיג רזולוציות גבוהות יותר מאשר סוגים אחרים של מסננים מיניאטוריים. החוקרים טוענים כי ניסויים נוספים מצביעים על כך שהקוודרופולים המודפסים בתלת-ממד שלהם יכולים להשיג דיוק בדומה לזה של מסננים מסחריים בקנה מידה גדול.

"החזון שלנו הוא ליצור ספקטרומטר מסה שבו ניתן להדפיס את כל מרכיבי המפתח בתלת-ממד, לתרום למכשיר עם הרבה פחות משקל ועלות מבלי להקריב את הביצועים. יש עוד הרבה עבודה לעשות, אבל זו התחלה מצוינת", הוסיף ולסקז-גרסיה.

ניתן למצוא את המאמר על פרויקט זה כאן.





קישור לכתבת המקור – 2024-01-05 15:51:20

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר