Nanotisak ubrzan 1000 puta pomoću hidrogela koji se može istisnuti

Istraživači sa Sveučilišta Carnegie Mellon i Kineskog sveučilišta u Hong Kongu ubrzali su 3D printanje

uređaji veličine samo nekoliko desetakananometara pomoću lasera i hidrogela. Stvorili su trodimenzionalni uzorak proizvoda u hidrogelu i smanjili ga na male veličine. Razvoj će biti koristan u biotehnologiji, fotonici i stvaranju nanouređaja.

Za ispis sićušnih uređaja znanstvenici su koristilidvofotonska femtosekundna litografija. Koristili su femtosekundni dvofotonski laser za promjenu mrežne strukture i veličine pora hidrogela. Kao rezultat, unutar polimernog materijala formira se uzorak koji se može ispuniti česticama različitih tvari otopljenih u vodi. Kako se gel skuplja tijekom procesa dehidracije, čestice se stapaju zajedno u gotov čvrsti proizvod.

Proizvodi tiskani od raznih materijala novom tehnologijom. Slika: Sveučilište Carnegie Mellon

Na primjer, ako je hidrogel nanesen laseromstavite nanočestice srebra u uzorak u otopinu, potonji će se sami okupiti duž uzorka, objašnjavaju znanstvenici. Kada se gel osuši, skuplja se do 13 puta u odnosu na izvornu veličinu. To čini srebro dovoljno gustim da formira nanostrukturu koja provodi elektricitet.

Istraživači su pokazali da tehnologija funkcionira sraznih materijala. To uključuje metale, metalne legure, 2D materijale, okside, dijamante, poluvodiče, polimere, biomaterijale, molekularne kristale i tinte.

Tradicionalni 3D nanoprinteri fokusiraju lasertočka za sekvencijalnu obradu materijala i potrebno je mnogo vremena za dovršetak ispisa, kažu znanstvenici. Nova tehnologija mijenja širinu laserskog pulsa kako bi se formirale svjetlosne ploče s uzorkom, što rezultira koherentnom slikom koja sadrži stotine tisuća piksela. Istodobno se brzina ispisa povećava za 1000 puta.

Autori vjeruju da se tehnologija može koristitiza ispis funkcionalnih nanouređaja kao što su električni krugovi, biosenzori ili čak nanoroboti. Osim toga, može se koristiti za stvaranje sićušnih sustava za pohranu podataka: jedan kubični centimetar materijala može pakirati do 5 Pbit (625 Tb) informacija, dodaju.

Kodiranje informacija pomoću hidrogela. Slika: Sveučilište Carnegie Mellon

Čitaj više:

Pokazalo se koliko je stara voda koju danas pijemo

17-godišnji inženjer osmislio je motor bez magneta: može se koristiti u električnim vozilima

Nedaleko od Zemlje pronađena su dva planeta. Možda su naseljeni