Neue 3D-Druckmethode der University of Utah ermöglicht Formgebung in 20 Sekunden mit Laser

de.wedoany.com-Bericht: Forscher der University of Utah haben eine 3D-Druckmethode entwickelt, die ein Objekt in etwa 20 Sekunden formen kann, während andere laserbasierte Druckverfahren Stunden benötigen. Die Methode härtet die gesamte Form mit einer einzigen Laserbelichtung aus, anstatt sie Schicht für Schicht aufzubauen. Laut den Forschern werden dadurch auch mögliche undichte Fugen zwischen den Schichten vermieden, die bei herkömmlichen Verfahren auftreten können. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.

Die Studie wurde von Professor Rajesh Menon vom Fachbereich Elektrotechnik und Informatik der Price College of Engineering der University of Utah, dem Labormitglied Dajun Lin und dem Mitautor Brian Baker von der Utah Nanofab geleitet.

Die Methode übernimmt die Lithografie und erweitert sie in die dritte Dimension. Ein Laser durchdringt ein lichtempfindliches Basismaterial namens SU-8, härtet das bestrahlte Volumen aus, während der Rest ausgewaschen wird. Um den Strahl beim Eintritt in das Material präzise zu halten, entwickelte das Team eine Nanomaske, die die Lichtbrechung durch das Substrat ausgleicht und die Laserenergie nur auf das Zielvolumen der endgültigen Form lenkt.

Mit dieser Technik stellten die Forscher Mikrorohrkomponenten her, deren einzelne Durchmesser bis zu 6 Mikrometer betragen und die in einem Gitter mit einem Aspektverhältnis von bis zu 120:1 angeordnet sind. Diese Strukturen hielten Drucktests stand und bewegten Flüssigkeiten durch Kapillarwirkung. Sie demonstrierten auch das sequenzielle Drucken mehrerer Formen auf einem Förderband. Menon beschreibt die aktuelle Ausgabe als „erweitertes 2D“ und nicht als echtes 3D, da der Prozess nur die zweidimensionale Form steuert und gleichzeitig die dritte Dimension so weit wie möglich ausdehnt. Das Team arbeitet derzeit daran, die Technologie in Richtung echter dreidimensionaler Steuerung voranzutreiben.