Новый 3D-принтер печатает микродетали за 20 секунд одним лазерным импульсом
Учёные из Университета Юты представили новый метод 3D-печати, который позволяет создавать сложные микроскопические детали за 20 секунд с помощью одного лазерного импульса. В отличие от традиционных технологий, объект формируется не слой за слоем, а целиком, что повышает прочность изделий.
В основе метода лежит специальная наноструктурированная маска, преобразующая лазерный луч в объёмную голографическую проекцию. Свет, проходя через маску, одновременно воздействует на нужные участки фоточувствительного материала SU-8, мгновенно формируя трёхмерную структуру внутри полимера.
Главное преимущество — отсутствие границ между слоями, которые часто являются слабым местом обычных 3D-печатных деталей. Новая технология создаёт цельные конструкции с однородными свойствами, что значительно увеличивает их механическую прочность.
Разработка основана на принципах фотолитографии, широко используемой при производстве микрочипов. Однако учёные адаптировали этот метод для создания объёмных объектов, применив нанолинзу, работающую как голографическая маска. Она компенсирует рассеивание света внутри полимера и направляет лазерную энергию только в нужные области.
В экспериментах исследователи напечатали массивы микротрубок диаметром около 6 микрометров, длина которых в 120 раз превышала диаметр. Испытания показали, что микроканалы способны перемещать жидкости за счёт капиллярного эффекта — это открывает путь к созданию микрофлюидных устройств, лабораторий на чипе и компонентов для микроэлектроники.
Ещё одной особенностью стала возможность непрерывного производства: учёные продемонстрировали последовательную печать нескольких деталей подряд. Это может лечь в основу более производительных систем массового изготовления микрокомпонентов.
Пока метод имеет ограничения — текущая версия точно контролирует только два пространственных измерения, хотя итоговые изделия уже получаются объёмными. Команда работает над полноценной трёхмерной печатью без потери скорости и точности.
