MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Учёные из Университета Юты разработали новый метод объёмной 3D-печати, который позволяет создавать сложные микроструктуры не послойно, а сразу — за одно экспонирование. В основе технологии лежит голографическое формирование светового поля: вместо перемещения лазерной головки или последовательного нанесения тысяч слоёв используется специальная маска, превращающая луч лазера в трёхмерный световой рисунок внутри фотополимера.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews
Ключевой особенностью системы стал механизм компенсации оптических искажений, возникающих при прохождении света через толстый слой фоточувствительного материала. Обычная фотолитография хорошо работает только на поверхности, поскольку при проникновении лазера в глубину прозрачного, но отнюдь не однородного полимера лучи рассеиваются и изображение теряет резкость. Для компенсации таких дефектов учёные написали программу построения фазовой маски, которая заранее корректирует эти искажения и направляет энергию лазера только в нужные области. В качестве рабочего материала использовался фотополимер SU-8, в котором молекулярные цепочки сшиваются под действием света и превращают жидкий состав в твёрдую структуру.
Источник изображения: Science Advances 2026
Во время экспериментов прототип 3D-принтера создавал ажурные конструкции, массивы микротрубочек и элементы с размерами отдельных деталей около 6 мкм. Вызовом стала печать полых элементов по высоте, с чем исследователи в конечном итоге справились. Печать осуществлялась со скоростью 1 мм3/с с разрешением 24 мкм на один воксель. В каждом кубическом миллиметре модели было 105 вокселей. Модели создавались сразу во всём своём объёме за считанные секунды, например, на изготовление миллиметровых цилиндров и кубов уходило по 7,5 с. При этом модели были механически прочные и отвечали своим задачам, в частности, напечатанные микротрубочки работали как капилляры по перекачке жидкостей.
Разработчики считают, что в будущем голографическая печать может найти применение при массовом изготовлении микрофлюидных устройств, включая медицинского назначения, компонентов микроэлектромеханических систем (MEMS), оптических элементов и метаматериалов с заранее заданными свойствами.
Источник:
