Ein Forscherteam unter der Leitung von Wissenschaftlern des Rowland Institute der Harvard University
Beim traditionellen 3D-Druck härtet das Harz ausflache und gerade Linien entlang des Lichtweges. In ihrer Arbeit fügen die Forscher dem Harz Nanokapseln hinzu, die spezielle Chemikalien enthalten, damit das Harz nur auf eine bestimmte Art von Licht reagiert – blaues Licht im Fokus des Lasers. Ein derartiger Strahl wird im Prozess der Frequenzaufwärtswandlung gebildet. Der Strahl bewegt sich in drei Dimensionen, sodass keine Schichtung erforderlich ist. Wie die Forscher feststellten, hat das resultierende Harz eine höhere Viskosität als bei der herkömmlichen Methode, sodass es nach dem Drucken ohne Unterstützung stehen kann.
„Wir haben das Harz entwickelt, wir haben das System entwickeltdamit das rote Licht nichts tut“, sagt Daniel Congreve, Co-Autor der Studie. „Aber ein kleiner blauer Lichtpunkt löst eine chemische Reaktion aus, die dazu führt, dass das Harz aushärtet und sich in Plastik verwandelt. Das bedeutet im Grunde, dass Sie einen Laser haben, der durch das ganze System geht, und nur in diesem kleinen Blau wird polymerisiert, [und nur dort] wird gedruckt. Wir scannen diesen blauen Punkt einfach in drei Dimensionen, und wo immer dieser blaue Punkt auftrifft, polymerisiert er und Sie erhalten 3D-Druck.“
Video: Tracy H. Schloemer und Arynn O. Gallegos, Harvard University
Die Forscher demonstrierten die Arbeit ihrerDrucker und erstellte 3D-Logos für Harvard und Stanford sowie ein kleines Boot. Dies ist ein Standardtest für 3D-Drucker: Die geringe Größe des Bootes und viele kleine Details wie überhängende Fenster und offene Räume in der Kabine stellen eine Herausforderung dar.
Die Autoren der Entwicklung glauben, dass die Technologie dies kannden 3D-Druck ernsthaft verändern. Herkömmliche Schichten erfordern die Verwendung von Stützen für überhängende Elemente, um zu verhindern, dass das Harz absinkt und heruntertropft. Die Ablehnung solcher Strukturen wird den Prozess erheblich beschleunigen.
Die Ingenieure planen, das System weiterzuentwickeln, um die Geschwindigkeit zu erhöhen und die Möglichkeit zu realisieren, noch feinere Details zu drucken.
Foto: Dan Congreve, Stanford University
Titelbild: Ein industrieller 3D-Drucker demonstriert nicht die im Artikel beschriebene Entwicklung.
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