코넬 대학교와 Lithoz, 청정 에너지 원자로용 새로운 3D 프린팅 세라믹 개발을 위한 보조금 획득

Oct 04, 2023

코넬 대학교는 스타트업인 Dimensional Energy 및 Lithoz와 함께 청정 에너지 원자로의 3D 프린팅 부품에 사용할 수 있는 새로운 세라믹을 개발하기 위한 보조금을 받았습니다.

50,000달러의 자금을 모금한 이 회사의 연구원들은 이제 작동 중인 열촉매 반응기의 고온을 더 잘 견딜 수 있는 새로운 유형의 세라믹을 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다. 연구팀은 컴퓨터 모델링과 3D 프린팅을 사용하여 결과 재료를 탄력성과 원자로의 CO2 전환율을 모두 향상시키기 위해 특별히 형성된 구조로 적층하는 것이 가능할 수 있다고 말합니다.

"뛰어난 열적 특성과 내식성은 이러한 원자로에 세라믹을 매력적으로 만들지만 상당한 설계 제약으로 인해 실제 성능이 제한됩니다"라고 프로그램을 이끄는 코넬 대학 조교수인 Sadaf Sobhani가 말했습니다. "세라믹 적층 제조를 통해 구현된 설계의 자유와 재료 선택은 이론과 성능의 격차를 줄여 원하는 목표를 달성할 것입니다."

Lithoz의 LCM 3D 프린팅 기술

코넬 대학교 연구원들은 세라믹 3D 프린팅에 대한 광범위한 배경을 가진 파트너인 열촉매 반응기 부품의 성능을 향상시키기 위한 계획에 대해 최소 2년 동안 Lithoz와 협력해 왔습니다. 2006년 비엔나 공과대학교에서 처음 개발된 Lithoz의 LCM 3D 프린팅 기술을 사용하면 초고해상도에서 복잡한 세라믹 구조를 생산할 수 있습니다.

실제로 이 공정에는 세라믹 입자가 층층이 분산되어 있는 광경화성 물질을 원하는 모양으로 중합한 후 이를 소결하여 고체 세라믹 부품을 형성하는 과정이 포함됩니다. Lithoz에 따르면, 이 접근 방식을 통해 전통적인 세라믹 제조 방법을 통해 만든 부품의 "기계적 성능과 재현성을 충족하거나 초과하는" 부품을 생산할 수 있다고 합니다.

이 회사는 기술을 상용화하기 위해 다중 재료 적층 제조 기능을 갖춘 CeraFab Multi 2M30 3D 프린터를 비롯한 여러 기계에 이 기술을 통합했습니다. 세라믹-금속, 세라믹-폴리머, 세라믹-세라믹 조합의 생산을 촉진하는 이 시스템을 통해 기계적 특성이 혼합된 기능 등급 부품을 만들 수 있습니다.

최근 Lithoz는 예산 친화적인 LCM 3D 프린터인 CeraFab Lab L30과 두꺼운 벽이 있는 최대 250 x 250 x 290mm 크기의 대형 물체 생산을 위해 제작된 완전히 새로운 CeraMax Vario V900을 출시했습니다. 그리고 전체 밀도.

수년에 걸쳐 회사는 기술 적용을 확장하기 위한 수단으로 새로운 세라믹 소재를 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 예를 들어, 2019년에 Lithoz는 Corning과 함께 3D 프린팅 유리 세라믹을 개발했는데, 이는 당시 견고하고 생체 적합성 초전도체 생성을 위한 획기적인 것으로 예고되었습니다.

코넬이 주도하는 녹색 에너지 이니셔티브

뉴욕 기반 기업의 성장을 촉진하기 위해 설립된 비영리 단체인 FuzeHub가 수여한 50,000달러의 자금은 Dimensional Energy의 운영을 지원하기 위해 효과적으로 수여되었습니다. 코넬 대학이 운영하는 이 회사는 에너지 원자로를 사용하여 이산화탄소를 나중에 청정 항공 연료로 가공할 수 있는 화학 물질로 변환합니다.

Dimensional Energy는 지난 6월 United Airlines의 지원을 받아 회사가 자금을 제공하고 3억 갤런의 연료를 구매하기로 약속했지만 이 스타트업은 확장이 까다로울 수 있는 열촉매 기술에 의존하고 있습니다.

이러한 특수 반응기는 포집된 CO2를 변환함으로써 효과적으로 작동하지만 코넬 대학교 자체가 말했듯이 가스의 "악명 높은 강한 분자 결합"을 분리하는 것은 "쉬운 일이 아닙니다." 따라서 프로세스를 최적화하기 위해 코넬 대학이 이끄는 연구 그룹은 업계 파트너와 협력하여 탄소 배출을 보다 효율적으로 분해할 수 있는 3D 인쇄 가능 세라믹을 개발하기 시작했습니다.

연구팀은 Lithoz America와 협력하여 컴퓨터 모델링 및 3D 프린팅 기반 접근 방식을 개발한 이전 연구 결과를 바탕으로 이제 성능 최적화 원자로 부품을 만드는 것을 목표로 하고 있습니다. 그렇게 함으로써 FuzeHub의 Elena Garuc 전무이사는 연구원들이 육상 청정 에너지원에 대한 더 나은 접근을 제공함으로써 미국 경제에 활력을 불어넣을 것이라고 믿습니다.