Новости Hardware

Немецкие учёные придумали, как сделать 3D-печать с наноразмерной точностью доступной каждому

Сегодня мы не удивляемся компактным лазерным принтерам, хотя на заре зарождения технологии и долгие годы после появления на рынке лазерные принтеры удивляли размерами и весом. Похожая ситуация с лазерной 3D-печатью. Это высокоточные устройства аддитивного моделирования, но размеры устройств остаются сравнительно большими — с объёмный чемодан или около того. Новые немецкие технологии помогут уменьшить такие принтеры до размеров обувной коробки.

Источник изображения: Professor Rasmus Schröder, University of Heidelberg, Vincent Hahn, KIT

Слева изображение напечатанной 3D-структуры под электронным микроскопом, справа — под оптическим. Источник изображения: Professor Rasmus Schröder, University of Heidelberg, Vincent Hahn, KIT

Современная лазерная печать в составе 3D-принтера представляет собой сложную оптическую систему, которая в импульсном режиме с фемтосекундной длительностью вызывает химические процессы полимеризации материала в точке фокуса. Большие габариты и запредельная дороговизна таких принтеров не позволяют им стать продуктом для повсеместного использования. Можно ли это изменить? Вполне, заявили исследователи из немецкого профильного кластера 3D Matter Made to Order.

Учёные в журнале Nature Photonics опубликовали статью, в которой рассказали об инновационной конструкции головки лазерного принтера для 3D-печати с наноразмерной точностью. В обычном лазерном 3D-принтере полимеризация светочувствительной жидкости происходит тогда, когда два фотона одновременно возбуждают молекулу жидкости — это так называемое двухфотонное поглощение. Чтобы реакция двухфотонного (одновременного) поглощения произошла, лазерная система должна быть сложной, согласованной и поэтому громоздкой.

Немецкие учёные предложили разделить возбуждение молекул светочувствительной жидкости на два этапа и совершать их по очереди, что позволит радикально уменьшить лазерную головку и конструкцию 3D-принтера. В частности, исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Гейдельбергского университета предложили двухступенчатую абсорбцию, которая работает с недорогими и маленькими синими лазерными диодами.

Первый фотон переводит молекулу в промежуточное состояние. На втором этапе второй фотон переводит молекулу из промежуточного состояния в нужное возбуждённое состояние и запускает химическую реакцию. Поглощение двух фотонов не обязательно должно происходить одновременно, что стало ключом к прорыву.

«Для этого процесса можно использовать компактные и маломощные лазерные диоды непрерывного действия, — сказал Винсент Ханн, первый автор исследования из Института прикладной физики KIT (APH). — Требуемая мощность лазера намного ниже мощности обычных лазерных указок».

Впрочем, не всё так просто. Прорыв был бы невозможен без разработки нового состава фоточувствительной жидкости. Новый состав жидкости разрабатывался несколько лет совместно с химиками, пока нужный результат не был получен.

«На мой взгляд, в ближайшие годы реально создать устройство размером с коробку из-под обуви. Это будет даже меньше, чем лазерный принтер на моем рабочем столе в KIT, — заявил другой автор работы профессор Мартин Вегенер. — Таким образом, лазерные 3D-нанопринтеры могут стать доступными для многих групп населения. Эксперты уже говорят о демократизации технологии лазерной 3D-печати».

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Европейский регулятор призвал к запрету энергоёмких режимов майнинга криптовалют 51 мин.
Власти Китая потребуют от интернет-гигантов получать одобрение на инвестирование или привлечение капитала 59 мин.
В игровой сервис Netflix вошёл карточный роглайк в стиле Hearthstone 2 ч.
Глава Activision Blizzard подумывал купить крупное игровое издание для «смягчения» ситуации после скандала с домогательствами 2 ч.
До конца года будут запущены сервисы TON Foundation от последователей Дурова 2 ч.
Apple: из-за антимонопольных законов «миллионы американцев» могут пострадать от вредоносных атак 2 ч.
Журналисты выставили первые оценки Rainbow Six Extraction — идеальная игра для Game Pass? 3 ч.
AMD выпустила драйвер Radeon Adrenalin 22.1.2 с поддержкой Radeon RX 6500 XT и других новых видеокарт 3 ч.
Новая статья: Tom Clancy's Rainbow Six Extraction — не такая, как все. Рецензия 4 ч.
Видео: новый трейлер пошаговой ролевой стратегии Expeditions: Rome посвятили осадам 4 ч.
Обрыв интернет-кабелей из-за землетрясения вынудил Королевство Тонга использовать лодки, радиостанции и спутниковые телефоны для поддержки связи 30 мин.
AMD больше не считает, что 4 Гбайт видеопамяти недостаточно для игр — компания передумала перед релизом Radeon RX 6500 XT с 4 Гбайт 2 ч.
Emirates, Air India и другие авиакомпании отменили рейсы в США из-за вышек 5G-сетей рядом с аэропортами 3 ч.
Samsung случайно показала загадочный планшет с «чёлкой» — вероятно, это Galaxy Tab S8 Ultra 3 ч.
Перспективным источником лития для аккумуляторов станут геотермальные источники 3 ч.
Акционеры Tesla через суд потребовали у Маска $13 млрд за поглощение SolarCity 3 ч.
Intel договорилась с ASML о поставке оборудования для запуска техпроцесса 18A в 2025 году 4 ч.
IDC: ежегодный прирост расходов на облачную инфраструктуру вычислений и хранения останется в пределах 12,4% до 2025 года 4 ч.
После анонса сделки с Microsoft акции Activision Blizzard взлетели на 26 %, а Sony — рухнули почти на 13 % 4 ч.
Слияние Microsoft и Activision Blizzard станет крупнейшей в истории сделкой в технологическом секторе 5 ч.