Forskare från Carnegie Mellon University och det kinesiska universitetet i Hong Kong har accelererat 3D-utskrift
För att skriva ut små enheter använde forskaretvå-foton femtosekund litografi. De använde en femtosekund tvåfotonlaser för att ändra nätverksstrukturen och porstorleken hos hydrogelen. Som ett resultat bildas ett mönster inuti polymermaterialet, som kan fyllas med partiklar av olika ämnen lösta i vatten. När gelén krymper under uttorkningsprocessen smälter partiklarna samman för att bilda den färdiga fasta produkten.
Produkter tryckta av olika material med hjälp av ny teknik. Bild: Carnegie Mellon University
Till exempel om en laserapplicerad hydrogelplacera silvernanopartiklar i ett mönster i en lösning, den senare kommer att självmontera längs mönstret, förklarar forskarna. När gelen torkar krymper den upp till 13 gånger sin ursprungliga storlek. Detta gör silver tillräckligt tätt för att bilda en nanostruktur som leder elektricitet.
Forskare har visat att tekniken fungerar medolika material. Dessa inkluderar metaller, metallegeringar, 2D-material, oxider, diamanter, halvledare, polymerer, biomaterial, molekylära kristaller och bläck.
Traditionella 3D nanoskrivare fokusera laserpunkt för sekventiell bearbetning av material och ta lång tid att slutföra utskrift, säger forskare. Den nya tekniken ändrar bredden på laserpulsen för att bilda mönstrade ljusark, vilket resulterar i en sammanhängande bild som innehåller hundratusentals pixlar. Samtidigt ökas utskriftshastigheten med 1 000 gånger.
Författarna tror att tekniken kan användasatt skriva ut funktionella nanoenheter som elektriska kretsar, biosensorer eller till och med nanorobotar. Dessutom kan den användas för att skapa små datalagringssystem: en kubikcentimeter material kan packa upp till 5 Pbit (625 Tb) information, tillägger de.
Kodning av information med hjälp av en hydrogel. Bild: Carnegie Mellon University
Läs mer:
Det visade sig hur gammalt vattnet vi dricker idag
17-årig ingenjör kom med en magnetlös motor: den kan användas i elfordon
Två planeter har hittats inte långt från jorden. Kanske är de bebodda