Impressão 3D de alta precisão e baixo custo com tecnologia de laser duplo

São PauloPesquisadores desenvolveram uma nova técnica de impressão 3D que utiliza dois lasers. Este método inovador permite uma impressão mais precisa e econômica de estruturas detalhadas. O método anterior, conhecido como polimerização de dois fótons (2PP), era preciso, mas caro devido ao uso de lasers femtossegundos de alto custo.

Crie um título envolvente e conciso - por exemplo, este é um título ruim em holandês:

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

enquanto este é um bom:

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

Principais Vantagens da Nova Técnica:

• Redução dos custos de impressão
• Aumento da velocidade de impressão
• Maior precisão
• Compatível com sistemas de impressão 3D a laser femtossegundo existentes

Pesquisadores da Universidade Purdue, liderados por Xianfan Xu, descobriram um método mais econômico ao combinar dois tipos de lasers. Eles utilizaram um laser de baixo custo que emite luz visível e um laser de femtossegundos que emite pulsos de infravermelho. Essa combinação ajuda a reduzir a energia necessária do laser de femtossegundos.

Os pesquisadores divulgaram seus resultados na revista Optics Express, do grupo Optica Publishing. Eles descobriram que o uso de dois lasers reduz a potência do laser de femtossegundo em até 50%. O novo método utiliza absorção de fóton único de um laser de 532 nm e absorção de dois fótons de um laser de 800 nm.

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Xu explicou que a técnica 2PP solidifica um material fotossensível em 3D utilizando luz. Antes da impressão, um laser muito rápido inicia uma reação química. O novo método, por sua vez, utiliza um laser mais barato para essa etapa.

Os pesquisadores desenvolveram um novo método matemático para compreender melhor as reações químicas ativadas pela luz e equilibrar dois lasers. Esse método permitiu que eles ajustassem a potência de um laser extremamente rápido sem comprometer a qualidade da impressão.

Após ajustes, eles usaram menos potência de laser para imprimir várias estruturas 2D e 3D. Criaram pilhas detalhadas de madeira, uma pequena estrutura esférica, uma forma retorcida e um nó com três laços.

Xu afirmou que a impressão 3D de alta resolução é essencial para várias áreas. Ela é utilizada na criação de eletrônicos 3D, pequenos robôs para uso médico e estruturas para o cultivo de tecidos. O novo método pode ser integrado a muitas impressoras 3D com laser de femtosegundos já existentes.

Os resultados experimentais da equipe são animadores. Eles reduziram a energia necessária para um laser de femtossegundo em até 80% para estruturas 2D e cerca de 50% para estruturas 3D. Essa melhoria pode ter um grande impacto nos processos de manufatura.

Xu destacou que o trabalho deles pode influenciar o desenvolvimento de eletrônicos de consumo e dispositivos de saúde. A equipe está atualmente focada em acelerar e baratear o processo de impressão. Este novo método tem o potencial de revolucionar a impressão 3D, tornando a fabricação precisa mais acessível e econômica.