view in publisher's site

3D Printing‐Enabled Nanoparticle Alignment: A Review of Mechanisms and Applications

Abstract 3D printing (additive manufacturing (AM)) has enormous potential for rapid tooling and mass production due to its design flexibility and significant reduction of the timeline from design to manufacturing. The current state-of-the-art in 3D printing focuses on material manufacturability and engineering applications. However, there still exists the bottleneck of low printing resolution and processing rates, especially when nanomaterials need tailorable orders at different scales. An interesting phenomenon is the preferential alignment of nanoparticles that enhance material properties. Therefore, this review emphasizes the landscape of nanoparticle alignment in the context of 3D printing. Herein, a brief overview of 3D printing is provided, followed by a comprehensive summary of the 3D printing-enabled nanoparticle alignment in well-established and in-house customized 3D printing mechanisms that can lead to selective deposition and preferential orientation of nanoparticles. Subsequently, it is listed that typical applications that utilized the properties of ordered nanoparticles (e.g., structural composites, heat conductors, chemo-resistive sensors, engineered surfaces, tissue scaffolds, and actuators based on structural and functional property improvement). This review's emphasis is on the particle alignment methodology and the performance of composites incorporating aligned nanoparticles. In the end, significant limitations of current 3D printing techniques are identified together with future perspectives.

اسم گذاری ۳ بعدی نانو ذرات توانمند: مروری بر مکانیسم‌ها و کاربردها

چکیده چاپ سه‌بعدی (تولید افزایشی (AM))به دلیل انعطاف‌پذیری طراحی و کاهش قابل‌توجه جدول زمانی از طراحی تا تولید، پتانسیل زیادی برای ابزارسازی سریع و تولید انبوه دارد. حالت کنونی هنر در چاپ سه‌بعدی بر قابلیت تولید مواد و کاربردهای مهندسی تمرکز دارد. با این حال، هنوز هم تنگنای وضوح چاپ پایین و نرخ پردازش وجود دارد، به خصوص هنگامی که نانومواد در مقیاس‌های مختلف به سفارشات قابل قبولی نیاز دارند. یک پدیده جالب، هم ترازی ترجیحی نانوذرات است که خواص مواد را بهبود می‌بخشد. بنابراین، این بررسی بر چشم‌انداز هم ترازی نانوذرات در زمینه چاپ سه‌بعدی تاکید می‌کند. در اینجا، مرور مختصری از چاپ سه‌بعدی ارائه شده‌است، و به دنبال آن خلاصه‌ای جامع از هم ترازی نانوذره با قابلیت چاپ سه‌بعدی در مکانیزم‌های چاپ سه‌بعدی که به خوبی تثبیت شده‌اند و در خانه سفارشی شده‌اند، ارائه شده‌است که می‌تواند منجر به رسوب انتخابی و جهت گیری ترجیحی نانوذرات شود. متعاقبا، ذکر شده‌است که کاربردهای معمول که از خواص نانوذرات منظم استفاده می‌کنند (برای مثال، کامپوزیت های ساختاری، رساناهای حرارتی، سنسورهای مقاومتی شیمیایی، سطوح مهندسی شده، داربست‌های بافتی و فعال‌کننده‌ها براساس بهبود خواص ساختاری و عملکردی). تاکید این مرور بر روش هم ترازی ذرات و عملکرد کامپوزیت هایی است که نانوذرات هم تراز را در خود جای داده‌اند. در پایان، محدودیت‌های قابل‌توجه تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی کنونی همراه با دیدگاه‌های آینده شناسایی می‌شوند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Engineering (miscellaneous)
  • ترجمه مقاله Engineering (miscellaneous)
  • مقاله مهندسی (متفرقه)
  • ترجمه مقاله مهندسی (متفرقه)
  • مقاله Biomaterials
  • ترجمه مقاله Biomaterials
  • مقاله مواد بیولوژیکی
  • ترجمه مقاله مواد بیولوژیکی
  • مقاله Biotechnology
  • ترجمه مقاله Biotechnology
  • مقاله بیوتکنولوژی
  • ترجمه مقاله بیوتکنولوژی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.