Mikroprinter millioner af mikropartikler på et øjeblik gennem multi-foton 3D laserprint

Multi-foton 3D-laserprint har revolutioneret miniaturefremstilling, men begrænsninger i hastighed og materialekompatibilitet har holdt det tilbage. Nu har forskere taget et gigantisk spring fremad og opnået en tidoblet stigning i udskrivningshastigheden og samtidig bevare udsøgte detaljer.

Dette gennembrud, præsenteret i en ny undersøgelse, bruger flere fokuserede stråler i stedet for én, hvilket dramatisk øger voxel-gennemstrømningen. Forestil dig omhyggeligt at fremstille millioner af mikroskopiske dele, såsom indviklet medicinsk udstyr eller små, skræddersyede droner, alt sammen inden for få minutter. Dette er fremtiden, der er muliggjort af denne innovative tilgang.

Forskerne arrangerede disse laserstråler strategisk ved hjælp af specialfremstillede optiske komponenter, hvilket sikrede optimal fokus og strømforsyning. Deres højpræcisionssystem udskriver ikke kun hurtigere, men håndterer også et bredere udvalg af materialer og åbner døre til forskellige applikationer.

Undersøgelsen, offentliggjort i Light:Advanced Manufacturing , viste sin magt gennem to imponerende demonstrationer. Først blev millioner af specialdesignede mikropartikler trykt, hvilket banede vejen for personlig medicin og revolutionerende løsninger til lægemiddellevering. For det andet afslørede forskerne et massivt, komplekst metamateriale indeholdende over 1,7 billioner voxels – en rekordstor bedrift inden for mikroprint.

Denne fremgang handler ikke kun om hastighed og kompleksitet. Det flytter grænserne for overkommelighed og tilgængelighed. De kritiske optiske komponenter til dette højteknologiske system blev selv printet ved hjælp af en kommercielt tilgængelig laserprinter, hvilket demonstrerer teknologiens potentiale for bredere anvendelse og demokratisering.

Denne forskning tegner et levende billede af fremtiden. Forestil dig problemfri udskrivning af komplicerede mikromaskiner, personlige medicinske implantater og banebrydende materialer, alt sammen takket være denne multi-stråle laserprintrevolution. Ved at skubbe grænserne for hastighed og præcision baner forskere vejen for en fremtid, hvor mikroprint former verden - en lille, omhyggeligt udformet voxel ad gangen.

Flere oplysninger: Pascal Kiefer et al., En multi-foton (7 × 7)-fokus 3D laserprinter baseret på et 3D-printet diffraktivt optisk element og et 3D-printet multi-linse array, Light:Advanced Manufacturing (2024). DOI:10.37188/lam.2024.003

Leveret af Chinese Academy of Sciences