Линки доступности

Трехмерные принтеры осваивают микромир


Трехмерный принтер компании MakerBot на Международной выставке бытовой электроники в Лас-Вегасе. 10 марта 2013 г.

Трехмерный принтер компании MakerBot на Международной выставке бытовой электроники в Лас-Вегасе. 10 марта 2013 г.

Потенциально принтеры могут использоваться для создания наноигл для инъекций и наноматриц для выращивания клеток

На протяжении последних двух лет «Техносреда» несколько раз обращалась к теме трехмерных (3D) принтеров. В завершение этой темы, поговорим о Nanoscribe. Эта германская компания в текущем году планирует выпуск на рынок коммерческого трехмерного принтера, способного быстро создавать сложные структуры размерами в десятки-сотни нанометров. Ключевое слово здесь «быстро». До сих пор печать нанометровых объектов была делом чрезвычайно медленным и осуществлялась обычно в экспериментальных условиях лабораторий. За считанные годы технология выросла до коммерческого применения, сильно сократив, при этом, время рабочего цикла.

Директор Nanoscribe по науке Михаэль Тиль говорит, что принтеры компании создают сложные трехмерные структуры нанометровых размеров за считанные минуты. То, что печаталось раньше за час, сейчас занимает на порядок меньше времени. Обычно такие прорывы делаются громоздкими и прихотливыми приборами, но в случае Nanoscribe принтер уменьшает на обычном рабочем столе и чрезвычайно прост в обслуживании.

Компании пять лет, она возникла как продолжение работ в Технологический институт Карлсруэ.

В имеющихся нанопринтерах образец материала движется относительно неподвижного лазера, чтобы обеспечить точность, на такую печать требуется много времени. В Nanoscribe образец закреплен, неподвижен и лазер, а вот его луч отражается подвижным зеркалом. Эта идея сама по себе широко распространенная – подвижные зеркала используют в лазерных проекторах, создающих изображения на бытовых поверхностях и в световом оборудовании для музыкальных шоу.

Nanoscribe использует систему «прямой лазерной печати» (Direct Laser Writing или DLW). Другое название технологии – «трехмерная лазерная литография». В качестве сырья используются современные материалы – так называемые фоторезисты. На основе чертежа в «Автокаде» лазерный луч фокусируется на определенном участке фоторезиста. Короткие импульсы обеспечивают поглощение двух или более фотонов, что вызывает химические изменения в материале. После того, как структура отпечатана в материале лазером, его запекают, и те места, которые поглотили свет и изменили химическую структуру, полимеризуются. Важная особенность принтера – он самофокусирует луч лазера на субстрате, что обеспечивает высокую точность.

Потенциально Nanoscribe может привлечь несколько категорий потребителей. Это, например, биомедицинские учреждения, которые смогут печатать стенты для кровеносных сосудов и наноиглы для безболезненных инъекций. Еще одно потенциальное применение принтера – создание трехмерных наноматриц для выращивания клеток. Насколько эта область важная говорят средства и внимание, уделяемые стволовым клеткам.

Компании, создающие наноматериалы, также заинтересованы в новом приборе. Но основным заказчиком планируются производители микрокристаллов для фотоники. Также интересен принтер производителям оборудования с использованием наножидкостей. Модульная конструкция принтера позволяет создавать клиентские конфигурации.

Пока не объявлена предположительная цена принтера. Михаэль Тиль утверждает, что машины будущих поколений можно сделать еще быстрее за счет использования нескольких лучей лазера одновременно. Помимо Nanoscribe компания производит и другие системы трехмерной печати.

Показать комментарии

XS
SM
MD
LG