У Китаї створили голографічний 3D-принтер, що друкує майже миттєво

У лабораторії Tsinghua University китайські дослідники розробили нову технологію 3D-друку, яка дозволяє створювати складні мікрооб’єкти практично миттєво, повідомляє TechSpot. Розробка покликана подолати одне з головних обмежень традиційного адитивного виробництва – повільність процесу та необхідність пошарового формування деталей.
Метод отримав назву Digital Incoherent Synthesis of Holographic light fields (DISH). На відміну від класичних 3D-принтерів, які поступово вибудовують об’єкт шар за шаром за допомогою механічних елементів, нова система проєктує тривимірне голографічне світлове поле безпосередньо в об’єм фотополімерної смоли. У результаті вся структура твердне одночасно, що дозволяє уникнути тривалого процесу друку.
Система використовує високошвидкісний обертовий перископ, який спрямовує світло під різними кутами всередину резервуара зі смолою, усуваючи потребу обертати саму ємність. Перекриття голографічних світлових полів формує точні мікроструктури, які додатково оптимізуються за допомогою обчислювальних алгоритмів. Технологія забезпечує роздільну здатність до 19 мікрометрів у межах глибини одного сантиметра та дозволяє зберігати деталізацію до 12 мікрометрів, що приблизно у п’ять разів тонше за людську волосину. Під час випробувань дослідники змогли створювати повністю сформовані тривимірні об’єкти всього за 0,6 секунд, досягаючи швидкості до 333 кубічних міліметрів за секунду без втрати точності.
Поєднання високої швидкості та мікрометрової точності усуває компроміс між продуктивністю та деталізацією, який довгий час вважався неминучим у 3D-друці. Це відкриває нові можливості для біомедицини, зокрема для швидкого створення моделей тканин у дослідженнях лікарських препаратів та регенеративній медицині. У сфері мікроробототехніки та гнучкої електроніки технологія може дозволити безпосередньо друкувати складні вигнуті та взаємопов’язані структури, які складно або неможливо виготовити стандартними методами. Гнучкість у виборі матеріалів, включно з акрилатами різної в’язкості, також свідчить про потенціал масштабування для промислового виробництва компонентів фотоніки, камерних модулів і мікроелектромеханічних систем.