Направиха копие на лондонски мост с големината на зрънце пясък

Принтирането на миниатюрни триизмерни обекти с невероятно висока степен на детайлност достигна нови върхове, благодарение на иновационен метод, наречен двуфотонна литография. С технологията, създадена от изследователи от Виенския технологичен университет (TU Vienna), могат да бъдат създадени миниатюрни структури с размери от няколко стотици нанометри, притежаващи удивително ниво на детайлност.

Освен свръхпрецизност двуфотонната литография демонстрира пробив в скоростта на 3D-печата. Създаденият от австрийските инженери принтер е в пъти по-бърз от подобните му устройства.

В ролята на градивен материал в случая влиза полимерна течна смола, която се втвърдява в точно определени точки под въздействието на фокусиран лазерен лъч. Фокусната точка на лазера се насочва към смолата благодарение на система от движещи се огледала. При движението си тя оставя след себе си линия от втвърден полимер с ширина от едва няколкостотин нанометра (милиардни части от метъра).

Както виждаме от видеото и снимките, тази висока резолюция позволява създаването на минискулптури с високо ниво на сложност и с големината на пясъчно зрънце.

До момента 3D-принтерите са можели да обработват повърхност със скорост от няколко сантиметра в секунда. С новото устройство са постигнати скорости от впечатляващите няколко метра в секунда, което ще позволи създаването на по-масивни обекти в бъдеще.

Удивителният прогрес е станал възможен благодарение на комбинация от няколко технологии. Една от тях например е подобреният контрол върху огледалата и високата степен на прецизиране на лазерния лъч.

Друга интересна подробност се крие в самата смола, използвана като строителен материал. Тя е способна да се втвърди, само когато върху изграждащите я молекули попаднат едновременно по два фотона (затова методът се нарича двуфотонен). Подобна висока концентрация на енергия се постига само в средата на лазерния лъч. Това на практика означава, че само малка част от лъча е активна и влияе върху материала. По този начин е възможно да се създават обекти със смайващо прецизни детайли.

Нещо повече, тази двуфотонна технология позволява обработка на течния материал директно в дълбочина, вместо само на повърхностния слой, както е било до момента. Това означава, че работната повърхност не изисква специална подготовка преди нанасянето на поредния слой, както е при стандартните 3D принтери.

В момента учените от Виенския технологичен университет разработват биосъвместима смола, която един ден да намери приложение в биомедицината и нанотехнологиите. От нея например ще могат да се правят структури, служещи за основа, върху която да растат биологични тъкани за присаждане.