Carnegie Mellonin yliopiston ja Hongkongin kiinalaisen yliopiston tutkijat ovat nopeuttaneet 3D-tulostusta
Tiedemiehet käyttivät pienten laitteiden tulostamiseenkahden fotonin femtosekundin litografia. He käyttivät femtosekuntia kahden fotonin laseria muuttamaan hydrogeelin verkkorakennetta ja huokoskokoa. Tämän seurauksena polymeerimateriaalin sisään muodostuu kuvio, joka voidaan täyttää erilaisten veteen liuenneiden aineiden hiukkasilla. Kun geeli kutistuu dehydratointiprosessin aikana, hiukkaset sulautuvat yhteen muodostaen lopullisen kiinteän tuotteen.
Tuotteet painetaan erilaisista materiaaleista uudella tekniikalla. Kuva: Carnegie Mellon University
Esimerkiksi jos laserlevitetty hydrogeeliaseta hopean nanohiukkaset kuvioon liuokseen, jälkimmäinen kootaan itsestään kuviota pitkin, tutkijat selittävät. Kun geeli kuivuu, se kutistuu jopa 13 kertaa alkuperäiseen kokoonsa. Tämä tekee hopeasta tarpeeksi tiheää muodostamaan nanorakenteen, joka johtaa sähköä.
Tutkijat ovat osoittaneet, että tekniikka toimiierilaisia materiaaleja. Näitä ovat metallit, metalliseokset, 2D-materiaalit, oksidit, timantit, puolijohteet, polymeerit, biomateriaalit, molekyylikiteet ja musteet.
Perinteiset 3D-nanotulostimet fokusoivat laseritpisteen materiaalien peräkkäiselle prosessoinnille ja tulostaminen kestää kauan, tutkijat sanovat. Uusi tekniikka muuttaa laserpulssin leveyttä muodostamaan kuviollisia valolevyjä, jolloin saadaan yhtenäinen kuva, joka sisältää satoja tuhansia pikseleitä. Samalla tulostusnopeus kasvaa 1000-kertaiseksi.
Kirjoittajat uskovat, että tekniikkaa voidaan käyttäätulostaa toiminnallisia nanolaitteita, kuten sähköpiirejä, biosensoreja tai jopa nanorobotteja. Lisäksi sitä voidaan käyttää pienten tiedontallennusjärjestelmien luomiseen: yhteen kuutiosenttimetriin materiaalia mahtuu jopa 5 Pbit (625 Tb) tietoa, he lisäävät.
Tietojen koodaus hydrogeelillä. Kuva: Carnegie Mellon University
Lue lisää:
Kävi ilmi, kuinka vanhaa vettä juomme tänään
17-vuotias insinööri keksi magneettittoman moottorin: sitä voidaan käyttää sähköajoneuvoissa
Kaksi planeettaa on löydetty läheltä Maata. Ehkä he ovat asuttuja