Impresión 3D precisa y asequible: innovación con láser dual para estructuras complejas

MadridInvestigadores han desarrollado una innovadora técnica de impresión 3D que emplea dos láseres. Este nuevo método permite una impresión más precisa y económica de estructuras detalladas. La técnica anterior, llamada polimerización de dos fotones (2PP), era precisa pero costosa debido al uso de láseres de femtosegundo, que son muy caros.

Escribe un título atractivo y conciso - por ejemplo, este es un mal título en holandés:

Oekraïne treft Russische olieraffinaderijen te midden van Moskou's maritieme verdedigingsclaims

mientras que este es uno bueno:

Oekraïne valt Russische olieraffinaderijen aan, Moskou beweert succesvolle verdediging op zee

Beneficios Clave de la Nueva Técnica:

• Reducción de los costos de impresión
• Mayor velocidad de impresión
• Precisión mejorada
• Compatibilidad con los sistemas existentes de impresión 3D con láser de femtosegundos

Investigadores en la Universidad de Purdue, dirigidos por Xianfan Xu, han descubierto un método más económico utilizando dos tipos de láseres en conjunto. Usaron un láser de bajo costo que emite luz visible y un láser de femtosegundo que emite pulsos infrarrojos. Esta combinación reduce la potencia necesaria del láser de femtosegundo.

Los investigadores presentaron sus hallazgos en Optics Express de la Optica Publishing Group. Descubrieron que el uso de dos láseres reduce la potencia del láser de femtosegundo hasta en un 50%. El nuevo método emplea la absorción de un solo fotón de un láser de 532 nm y la absorción de dos fotones de un láser de 800 nm.

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Xu explicó que 2PP endurece un material fotosensible en 3D utilizando luz. Antes de imprimir, un láser extremadamente rápido inicia una reacción química. En cambio, el nuevo método emplea un láser más económico para este paso.

Los investigadores desarrollaron un método matemático innovador para comprender mejor las reacciones químicas inducidas por la luz y equilibrar dos láseres. Este enfoque les permitió ajustar la potencia de un láser ultrarrápido sin afectar la calidad de impresión.

Tras realizar ajustes, utilizaron menos potencia láser para imprimir diversas estructuras 2D y 3D. Crearon pilas de madera detalladas, una pequeña estructura esférica, una forma retorcida y un nudo con tres bucles.

Xu destacó la importancia de la impresión 3D de alta resolución en varios campos. Esta tecnología se utiliza para fabricar electrónica 3D, pequeños robots para fines médicos y estructuras para el cultivo de tejidos. Su nuevo método puede incorporarse a muchas impresoras 3D láser de femtosegundos actuales.

Los resultados experimentales del equipo son alentadores. Han logrado reducir hasta un 80% la potencia necesaria para un láser de femtosegundo en estructuras 2D y alrededor de un 50% en estructuras 3D. Esta mejora podría tener un gran impacto en los procesos de manufactura.

Xu mencionó que su trabajo podría tener un impacto en el desarrollo de dispositivos electrónicos de consumo y de atención médica. El equipo está concentrado en hacer más rápido y económico el proceso de impresión. Este nuevo método podría revolucionar la impresión 3D, haciendo que la fabricación precisa sea más accesible y asequible.