В американском университете Висконсин-Мичиган группой исследователей ведутся работы по созданию материалов, которые позволят реализовать технологию печати на 3D-принтере теплообменников для климатический техники других приложений. По заявлениям участников проекта им удалось добиться впечатляющих успехов, в результате чего первый прототип может быть создан уже в ближайшие полтора года.
Определяющим свойством современных материалов, использующихся при изготовлении эффективных теплообменников, является теплопроводность. В то же время их другие физические свойства и условия промышленного производства накладывают некоторые ограничения, которые не позволяют получать изделия, которые обладали бы максимально эффективной формой. Между тем, от компоновки теплообменника его характеристики зависят немногим меньше, чем от свойств используемого материала.
По словам Натали Рудольф, ассистента профессора кафедры машиностроения Университета Висконсин-Мичиган, 3D-печать позволят думать по-другому. В современных условиях просто необходимо уделить внимание изготовлению обычных изделий, уменьшив количество производственных ограничений. Именно таким решением является применение технологий 3D-печати. Она развязывает руки промышленным дизайнерам, для которых ранее технологии заводской сборки определяли жесткие рамки. Кроме того, изготовление энергоэффективных изделий в непосредственной близости от сборочных линий, а то и непосредственно на предприятиях, потребляющих данный вид продукции, позволит получить потрясающий экономический эффект, снизив затраты не только на изготовление, но и на транспортировку.
Дороговизна металлических материалов для 3D-печати пока является фактором, который ограничивает применение этой современной технологии. Поэтому исследовательская группа рассматривает в качестве дешевого варианта пластик. Как известно, пластики обладают малыми значениями теплопроводности, но, по словам автора проект, этот недостаток можно нивелировать, если добавить в исходные материалы графен или керамику. К тому же, оптимальные геометрические формы позволят значительно увеличить эффективность процессов теплообмена.
Проект уже заинтересовал одно из структурных подразделений Министерства энергетики США - Агентство перспективных исследований в области энергетики, которое оказывает ему всестороннюю поддержку.