دانشمندان با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی فلزات، موفق شدند محدودیت تاریخی بین استحکام و نرمی را از میان بردارند. دانشمندان با این دستاورد، فصل تازه‌ای در طراحی مواد هوشمند گشودند و مسیر تحول در صنایع هوافضا، انرژی و پزشکی را آغاز کردند.
انقلاب در علم مواد با کمک چاپ سه‌بعدی فلزات
برای بیش از یک قرن، مهندسان تلاش کردند فلزی بسازند که هم محکم باشد و هم انعطاف‌پذیر. مهندسان مواد سرانجام تضاد قدیمی میان استحکام و نرمی را شکستند؛ پژوهش تازه نشان می‌دهد فلزات می‌توانند همزمان سخت و انعطاف‌پذیر باشند.
پژوهشگران با بهره‌گیری از فناوری چاپ سه‌بعدی فلزات، توانستند ریزساختارهای اتمی را به شکلی جدید سازمان‌دهی کنند. در این روش، پرتو لیزر با ذوب و انجماد سریع پودر فلز، الگوی تازه‌ای از آرایش اتم‌ها ایجاد می‌کند. نتیجه، ماده‌ای است که هم مقاوم در برابر شکست است و هم توان خم شدن بدون گسیختگی دارد.
در ساختار جدید، نقص‌های اتمی دیگر عیب نیستند. بلکه به «ابزارهای کنترل‌شده» برای افزایش استحکام و انعطاف تبدیل شده‌اند. این ساختار خودسازمان‌یافته مانند شبکه‌ای هوشمند عمل می‌کند؛ هر بخش فعالانه در برابر تنش واکنش نشان می‌دهد و مانع تمرکز نیرو می‌شود.
تحلیل کارشناسان نشان می‌دهد این کشف، فراتر از یک موفقیت آزمایشگاهی است.اکنون پژوهشگران جهت طراحی مواد را از ترکیب شیمیایی به سمت معماری اتمی سوق داده‌اند. به بیان ساده، آینده مهندسی فلزات دیگر در ترکیب عناصر خلاصه نمی‌شود، بلکه در نحوه چیدمان آن‌ها در مقیاس نانو است.
این رویکرد، مسیر تولید نسل تازه‌ای از فلزات برای صنایع حساس را هموار می‌کند؛ از پره‌های موتور جت و قطعات فضاپیما گرفته تا ایمپلنت‌های پزشکی بادوام. کارشناسان معتقدند «فلزات همزمان سخت و نرم» آغازگر عصری تازه در علم مواد هستند؛ عصری که در آن مواد به‌جای کشف، طراحی می‌شوند.
این تحول، نقطه عطفی در گذار از علم شیمی به «معماری مواد» است. مهندسی نوین اکنون نابجایی‌ها را نه به‌عنوان نقص، بلکه به‌عنوان ابزار طراحی می‌بیند. به گفته کارشناسان، در آینده نزدیک، تولید فلزات دیگر محدود به فرمول‌های ثابت نخواهد بود؛ بلکه بسته به نیاز، می‌توان استحکام، انعطاف و دوام را با دقت اتمی تنظیم کرد.
