Доцент кафедри електротехніки в Стенфорді, колишній науковий співробітник Інституту Роуленда в Гарвардському університеті Ден Конгрів, та його колеги, розробили новий спосіб друку 3D-об’єктів складної форми — у стаціонарному об’ємі смоли за допомогою лазера.
Створений таким чином об’єкт повністю підтримується желеподібною смолою і тому не потребує опорних конструкцій, які зазвичай потрібні при використанні більш стандартних методів друку. Нова система 3D-друку здатна спростити створення складних конструкцій, заощадивши час і матеріали. Наукова стаття опублікована у журналі Nature.
«Можливість такого об’ємного друку дозволяє робити об’єкти, які раніше вважалися дуже складними», — сказав Конгрів.
При новому виді 3D-друку дослідники фокусували лазер через лінзу і спрямовували промінь на желеподібну смолу. Вона твердне під впливом синього світла. Але це було проблемою — смола застигала по всій довжині променя. Тому вчені використовували червоне світло і кілька майстерно розроблених наноматеріалів, розмістивши їх у всій товщі смоли. Таким чином вдалося створити синє світло лише у фокусній точці лазера. Переміщуючи лазер навколо контейнера зі смолою, дослідники робили складні тривимірні конструкції.
Перетворення однієї довжини хвилі світла на іншу стало можливим завдяки використанню певних молекул у безпосередній близькості одна від одної. Так вчені змогли створити ланцюжок передачі енергії, який перетворює низькоенергетичні червоні фотони на високоенергетичні сині.
Конгрів та його колеги змогли сформувати необхідні молекули та покрити їх захисною оболонкою з кремнезему. Потім вони розподілили отримані нанокапсули, кожна з яких у 1000 разів тонша за людську волосину, по всій смолі.
Нині дослідники працюють над удосконаленням своєї техніки 3D-друку. Вони вивчають можливість одночасного «друку» у кількох точках, що значно прискорить процес.