本研究展示了一个原位超声监测系统，它揭示了藻酸盐-明胶水凝胶的增材制造过程。使用这种技术来近乎实时地了解影响瞬态打印行为和材料特性的参数。这种独特的监控过程有助于检测打印过程中的微小错误/缺陷。
通过分析时域和频域中的超声反射信号，可以在深度亚波长分辨率接近0.78𝜆的过程中从3D打印的软水凝胶中获得瞬态打印信息。这种原位技术监测有关构建薄膜、层间粘合、瞬态有效弹性常数、逐层表面粗糙度(弹性或塑性)、喷嘴压痕/划痕和重力扩散的打印行为。
模拟验证的实验方法监测了完全填充的印刷和网格图案印刷条件。此外，所提出的超声系统还实验监测了藻酸盐-明胶水凝胶在CaCl2溶液中的后交联过程。结果可以通过平衡水凝胶的刚度增强和几何变形来优化交联时间。
工作概述
打印监测过程中超声波传播的数值模拟
网格块打印的原位监测实验结果
与自然老化相比，交联后过程的原位监测实验结果
https://doi.org/10.1038/s44172-024-00318-w
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