Доцент кафедры электротехники в Стэнфорде, бывший научный сотрудник Института Роуленда в Гарвардском университете Дэн Конгрив, и его коллеги, разработали новый способ печати 3D-объектов сложной формы — в стационарном объеме смолы при помощи лазера. Созданный таким образом объект полностью поддерживается самой желеподобной смолой и поэтому не нуждается в опорных конструкциях, которые обычно требуются при использовании более стандартных методов печати. Новая система 3D-печати способна упростить создание сложных конструкций, сэкономив при этом время и материалы. Научная статья опубликована в журнале Nature.
«Возможность такой объемной печати позволяет делать объекты, которые раньше считались очень сложными», — сказал Конгрив.
При новом виде 3D-печати исследователи фокусировали лазер через линзу и направляли луч на желеобразную смолу. Она затвердевает под воздействием синего света. Но это было проблемой — смола застывала по всей длине луча. Поэтому ученые использовали красный свет и несколько искусно разработанных наноматериалов, разместив их во все толще смолы. Таким образом удалось создать синий свет только в фокусной точке лазера. Перемещая лазер вокруг контейнера со смолой, исследователи делали сложные трехмерные конструкции.
Преобразование одной длины волны света возможно благодаря использованию определенных молекулам в непосредственной близости друг от друга. Так ученые смогли создать цепочку передачи энергии, которая превращает низкоэнергетические красные фотоны в высокоэнергетические синие.
Конгрив и его коллеги смогли сформировать необходимые молекулы и покрыть их защитной оболочкой из кремнезема. Затем они распределили полученные нанокапсулы, каждая из которых в 1000 раз тоньше человеческого волоса, по всей смоле.
В настоящее время исследователи работают над усовершенствованием своей техники 3D-печати. Они изучают возможность одновременной «печати» в нескольких точках, что значительно ускорит процесс.