カーネギーメロン大学と香港中文大学の研究者が 3D プリンティングを加速
小さなデバイスを印刷するために、科学者は二光子フェムト秒リソグラフィ。彼らは、フェムト秒 2 光子レーザーを使用して、ハイドロゲルのネットワーク構造と細孔サイズを変更しました。その結果、ポリマー材料の内部にパターンが形成され、水に溶解したさまざまな物質の粒子で満たすことができます。脱水プロセス中にゲルが収縮すると、粒子が融合して最終的な固体製品が形成されます。
様々な素材を新技術でプリントした製品。画像：カーネギーメロン大学
たとえば、レーザーでハイドロゲルを塗布した場合、銀ナノ粒子を溶液中にパターン状に配置すると、後者はパターンに沿って自己集合すると科学者らは説明する。ゲルが乾燥すると、元のサイズの最大 13 倍に収縮します。これにより、銀は電気を伝導するナノ構造を形成するのに十分な密度になります。
研究者は、テクノロジーがさまざまな素材。これらには、金属、金属合金、2D 材料、酸化物、ダイヤモンド、半導体、ポリマー、生体材料、分子結晶、およびインクが含まれます。
従来の 3D ナノプリンターはレーザーに焦点を合わせる科学者によると、材料の連続処理のポイントであり、印刷を完了するのに長い時間がかかります。この新技術は、レーザーパルスの幅を変更してパターン化された光シートを形成し、数十万のピクセルを含むコヒーレントな画像を生成します。同時に、印刷速度は1,000倍に高速化されます。
著者は、この技術を使用できると考えています。電気回路、バイオセンサー、さらにはナノロボットなどの機能的なナノデバイスを印刷します。さらに、小さなデータ ストレージ システムの作成にも使用できます。1 立方センチメートルの材料で最大 5 ピコビット (625 テラバイト) の情報を格納できると、彼らは付け加えています。
ハイドロゲルを使用した情報のエンコード。画像：カーネギーメロン大学
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