Przystępna precyzja: Innowacyjne drukowanie 3D z użyciem dwóch laserów do skomplikowanych struktur wysokiej rozdzielczości.

WarsawNaukowcy opracowali nową technikę druku 3D, która wykorzystuje dwa lasery. Ta nowa metoda umożliwia dokładniejsze i tańsze drukowanie złożonych struktur. Poprzednia metoda, znana jako polimeryzacja dwufotonowa (2PP), była precyzyjna, ale kosztowna, ponieważ wymagała drogich laserów femtosekundowych.

Przepisz ten akapit samodzielnie na polski, nie tłumacząc dosłownie.

Kluczowe zalety nowej techniki:

• Niższe koszty druku
• Zwiększona szybkość drukowania
• Lepsza precyzja
• Wykorzystanie istniejących systemów druku 3D z laserami femtosekundowymi

Naukowcy z Uniwersytetu Purdue pod kierownictwem Xianfana Xu opracowali tańszą metodę, wykorzystującą połączenie dwóch rodzajów laserów. Użyli taniego lasera emitującego światło widzialne oraz lasera femtosekundowego, który emituje impulsy w podczerwieni. To zestawienie pozwala obniżyć zapotrzebowanie na energię z lasera femtosekundowego.

Naukowcy opublikowali wyniki swoich badań w czasopiśmie Optics Express wydawanym przez Optica Publishing Group. Odkryli, że zastosowanie dwóch laserów pozwala zmniejszyć moc lasera femtosekundowego nawet o 50%. Nowa metoda polega na absorpcji jednofotonowej przy użyciu lasera o długości fali 532 nm oraz absorpcji dwufotonowej z wykorzystaniem lasera o długości fali 800 nm.

Xu wyjaśnił, że 2PP utwardza światłoczuły materiał w 3D za pomocą światła. Przed rozpoczęciem drukowania, bardzo szybki laser inicjuje reakcję chemiczną. Nowa metoda wykorzystuje do tego etapu tańszy laser.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:05

Wikingowie: pionierzy arktycznych szlaków handlowych kością słoniową

Naukowcy opracowali nową metodę opartą na matematyce, aby lepiej zrozumieć reakcje chemiczne wywoływane przez światło oraz zrównoważyć działanie dwóch laserów. Dzięki tej metodzie mogli zmieniać moc bardzo szybkiego lasera bez wpływu na jakość druku.

Po wprowadzeniu poprawek, zmniejszyli moc lasera, aby wydrukować różne struktury 2D i 3D. Przygotowali precyzyjne stosy drewniane, małą kulistą konstrukcję, spiralny kształt oraz węzeł z trzema pętlami.

Xu stwierdził, że drukowanie 3D w wysokiej rozdzielczości odgrywa istotną rolę w kilku dziedzinach. Jest wykorzystywane do tworzenia elektroniki 3D, mikrorobotów do zastosowań medycznych oraz struktur do hodowli tkanek. Ich nowa metoda może być zintegrowana z wieloma obecnie używanymi drukarkami 3D z laserem femtosekundowym.

Wyniki eksperymentalne zespołu są obiecujące. Udało im się zmniejszyć zapotrzebowanie na moc lasera femtosekundowego nawet o 80% w przypadku struktur 2D i około 50% dla struktur 3D. Ta poprawa może mieć znaczący wpływ na procesy produkcyjne.

Xu zauważył, że ich praca może wpłynąć na rozwój elektroniki użytkowej i urządzeń medycznych. Zespół w tym momencie pracuje nad przyspieszeniem i obniżeniem kosztów procesu drukowania. Ta nowa metoda mogłaby zrewolucjonizować druk 3D, czyniąc dokładną produkcję bardziej dostępną i tańszą.