Naukowcy z Carnegie Mellon University i Chinese University of Hong Kong przyspieszyli druk 3D
Aby wydrukować małe urządzenia, naukowcy używalifemtosekundowa litografia dwufotonowa. Użyli femtosekundowego lasera dwufotonowego do zmiany struktury sieci i rozmiaru porów hydrożelu. W rezultacie wewnątrz materiału polimerowego powstaje wzór, który może być wypełniony cząsteczkami różnych substancji rozpuszczonych w wodzie. Gdy żel kurczy się podczas procesu odwadniania, cząstki łączą się, tworząc gotowy produkt stały.
Produkty drukowane z różnych materiałów przy użyciu nowej technologii. Zdjęcie: Uniwersytet Carnegie Mellon
Na przykład, jeśli hydrożel nakładany jest laseremJeśli umieścisz nanocząstki srebra we wzorze w roztworze, te ostatnie ułożą się samoczynnie wzdłuż wzoru – wyjaśniają naukowcy. Po wyschnięciu żel kurczy się do 13 razy w stosunku do pierwotnego rozmiaru. Dzięki temu srebro jest wystarczająco gęste, aby utworzyć nanostrukturę przewodzącą prąd.
Naukowcy wykazali, że technologia działa zróżne materiały. Należą do nich metale, stopy metali, materiały 2D, tlenki, diamenty, półprzewodniki, polimery, biomateriały, kryształy molekularne i atramenty.
Tradycyjne nanodrukarki 3D ogniskują laserpunktu do sekwencyjnego przetwarzania materiałów i zajmuje dużo czasu, aby zakończyć drukowanie, twierdzą naukowcy. Nowa technologia zmienia szerokość impulsu laserowego, tworząc wzorzyste arkusze światła, co daje spójny obraz zawierający setki tysięcy pikseli. Jednocześnie prędkość drukowania wzrasta 1000 razy.
Autorzy uważają, że technologia może być wykorzystanado drukowania funkcjonalnych nanourządzeń, takich jak obwody elektryczne, bioczujniki, a nawet nanoroboty. Ponadto można go używać do tworzenia niewielkich systemów przechowywania danych: jeden centymetr sześcienny materiału może spakować do 5 Pbit (625 Tb) informacji, dodają.
Kodowanie informacji za pomocą hydrożelu. Zdjęcie: Uniwersytet Carnegie Mellon
Czytaj więcej:
Okazało się, jak stara jest woda, którą dziś pijemy
17-letni inżynier wymyślił silnik bez magnesu: można go stosować w pojazdach elektrycznych
Niedaleko Ziemi odkryto dwie planety. Być może są zamieszkane