Des chercheurs de l'Université Carnegie Mellon et de l'Université chinoise de Hong Kong ont accéléré l'impression 3D
Pour imprimer de minuscules appareils, les scientifiques ont utilisélithographie femtoseconde à deux photons. Ils ont utilisé un laser femtoseconde à deux photons pour modifier la structure du réseau et la taille des pores de l'hydrogel. En conséquence, un motif se forme à l'intérieur du matériau polymère, qui peut être rempli de particules de diverses substances dissoutes dans l'eau. Au fur et à mesure que le gel se rétracte pendant le processus de déshydratation, les particules fusionnent pour former le produit solide fini.
Produits imprimés à partir de divers matériaux à l'aide de nouvelles technologies. Image: Université Carnegie Mellon
Par exemple, si un hydrogel appliqué au laserplacez des nanoparticules d'argent selon un motif dans une solution, ces dernières s'auto-assembleront le long du motif, expliquent les scientifiques. Lorsque le gel sèche, il rétrécit jusqu'à 13 fois sa taille d'origine. Cela rend l’argent suffisamment dense pour former une nanostructure conductrice de l’électricité.
Les chercheurs ont montré que la technologie fonctionne avecdivers matériaux. Ceux-ci incluent les métaux, les alliages métalliques, les matériaux 2D, les oxydes, les diamants, les semi-conducteurs, les polymères, les biomatériaux, les cristaux moléculaires et les encres.
Les nano-imprimantes 3D traditionnelles focalisent le laserpoint pour le traitement séquentiel des matériaux et prendre beaucoup de temps pour terminer l'impression, disent les scientifiques. La nouvelle technologie modifie la largeur de l'impulsion laser pour former des feuilles de lumière à motifs, résultant en une image cohérente contenant des centaines de milliers de pixels. Dans le même temps, la vitesse d'impression est augmentée de 1 000 fois.
Les auteurs croient que la technologie peut être utiliséepour imprimer des nanodispositifs fonctionnels tels que des circuits électriques, des biocapteurs ou encore des nanorobots. De plus, il peut être utilisé pour créer de minuscules systèmes de stockage de données : un centimètre cube de matériau peut contenir jusqu'à 5 Pbit (625 To) d'informations, ajoutent-ils.
Encodage des informations à l'aide d'un hydrogel. Image: Université Carnegie Mellon
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