قام باحثون من جامعة كارنيجي ميلون والجامعة الصينية في هونغ كونغ بتسريع الطباعة ثلاثية الأبعاد
لطباعة الأجهزة الصغيرة ، استخدم العلماءطباعة حجرية ثنائية الفيمتو ثانية. استخدموا ليزر الفيمتو ثنائي الفوتون لتغيير بنية الشبكة وحجم مسام الهيدروجيل. نتيجة لذلك ، يتم تكوين نمط داخل مادة البوليمر ، والذي يمكن ملؤه بجزيئات من مواد مختلفة مذابة في الماء. عندما يتقلص الهلام أثناء عملية التجفيف ، تندمج الجزيئات معًا لتشكيل المنتج الصلب النهائي.
المنتجات المطبوعة من مواد مختلفة باستخدام تقنية جديدة. الصورة: جامعة كارنيجي ميلون
على سبيل المثال، إذا تم تطبيق هيدروجيل بالليزروأوضح العلماء أنه عند وضع جسيمات الفضة النانوية في نمط ما في محلول، فإن الأخير سوف يتجمع ذاتيًا على طول النمط. عندما يجف الجل، فإنه ينكمش حتى 13 مرة حجمه الأصلي. وهذا يجعل الفضة كثيفة بما يكفي لتكوين بنية نانوية موصلة للكهرباء.
أظهر الباحثون أن التكنولوجيا تعمل معمواد متعددة. وتشمل هذه المعادن ، والسبائك المعدنية ، والمواد ثنائية الأبعاد ، والأكاسيد ، والماس ، وأشباه الموصلات ، والبوليمرات ، والمواد الحيوية ، والبلورات الجزيئية ، والأحبار.
تركز طابعات النانو التقليدية ثلاثية الأبعاد على الليزريشير العلماء إلى المعالجة المتسلسلة للمواد ويستغرق وقتًا طويلاً لإكمال الطباعة. تعمل التقنية الجديدة على تغيير عرض نبضة الليزر لتشكيل أوراق ضوئية منقوشة ، مما ينتج عنه صورة متماسكة تحتوي على مئات الآلاف من وحدات البكسل. في نفس الوقت ، يتم زيادة سرعة الطباعة بمقدار 1000 مرة.
يعتقد المؤلفون أنه يمكن استخدام التكنولوجيالطباعة الأجهزة النانوية الوظيفية مثل الدوائر الكهربائية وأجهزة الاستشعار الحيوية أو حتى الروبوتات النانوية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه لإنشاء أنظمة تخزين بيانات صغيرة: يمكن أن يحتوي سنتيمتر مكعب واحد من المواد على ما يصل إلى 5 بت (625 تيرابايت) من المعلومات ، كما يضيفون.
ترميز المعلومات باستخدام هيدروجيل. الصورة: جامعة كارنيجي ميلون
قراءة المزيد:
اتضح كم عمر الماء الذي نشربه اليوم
ابتكر مهندس يبلغ من العمر 17 عامًا محركًا غير مغناطيسي: يمكن استخدامه في السيارات الكهربائية
تم العثور على كواكب ليست بعيدة عن الأرض. ربما هم مأهولون