На 3D-принтере впервые напечатали разноцветные микроструктуры

Исследователи разработали метод трехмерной печати, который позволяет создавать многоцветные микроструктуры из различных материалов. Он найдет применение в создании датчиков и оптических компонентов. Йокогамский государственный университет

С момента создания технологии 3D-печати, она привлекала все большее внимание исследователей и совершенствовалась все быстрее. Первые 3D-принтеры позволяли печатать только довольно большие объекты из одного материала. Но новая технология переносит трехмерную печать на микромасштаб, позволяя при этом совмещать в одном объекте сразу несколько соединений.

Эту технологию придумали ученые из Йокогамского государственного университета. Статью об этом они опубликовали в журнале Optical Materials Express. Новая технология 3D-печати основана на стереолитографии — методе, который идеально подходит для изготовления объемных микроприборов, так как использует сфокусированный лазерный луч для создания сложных объектов с большим количеством деталей.

В ходе стереолитографии на подложку наносится фотоактивируемая смола. Когда слой смолы нанесен, аппарат воздействует на него лазером, и фотоактивируемое вещество становится твердым. Чтобы поддерживать смолы в жидком состоянии до отверждения, обычно используются микрофлюидные устройства. Однако смолы трудно разделить так, чтобы они не загрязнились и не смешались друг с другом раньше времени.

В новой работе исследователи разработали метод, с помощью которого можно удерживать различные смолы в жидком состоянии. Это позволяет им не смешиваться до попадания на подложку. После печати одним типом смолы и ее затвердения, машина может наносить поверх слой из другой смолы. Также ученые добавили в 3D-принтер двухступенчатый процесс очистки печатающей головки при замене смол. Это позволило полностью предотвратить перемешивание веществ.

В будущем физики планируют увеличить скорость изготовления разноцветных микроструктур из фотоактивируемых смол. Ученые хотят научиться печатать объекты размерами менее микрометра. Это позволит изготавливать с помощью 3D-печати оптические наноэлементы, такие как волноводы и датчики.