Исследователи из Университета Пердью разрабатывают инновационную технологию 3D-нанопечати для крупномасштабного применения

Исследователи из Инженерного колледжа Университета Пердью совершили значительный прорыв в области 3D-аддитивной нанопечати. ​​Под руководством профессора машиностроения Лян Паня группа разработала запатентованную технологию однофотонной 3D-нанопечати, которая позволяет создавать наноструктуры высокого разрешения быстрее и с гораздо меньшими затратами, чем традиционные методы. Это нововведение призвано преобразовать отрасли, зависящие от нанотехнологий, обеспечив более эффективное и доступное производство сложных структур.

Лианг Пан, возглавляющий группу исследователей в Университете Пердью, разработал инновационную технологию 3D-печати, которая позволяет производить 3D-наноструктуры высокого разрешения быстрее и экономичнее по сравнению с традиционными методами лазерной печати. ​​(Автор изображения: Джаред Пайк, Университет Пердью)

Скачок вперед в нанопечати

Традиционная лазерная 3D-нанопечать, такая как фемтосекундная лазерная двухфотонная полимеризация, уже давно используется для изготовления сложных наноструктур. Однако эта технология имеет ряд недостатков — она дорогая, медленная и требует мощных лазеров, что ограничивает ее коммерческую жизнеспособность в производстве. Новая технология Purdue преодолевает эти препятствия, устраняя необходимость в дорогостоящих фемтосекундных лазерах и процессах одноточечного сканирования.

“Технология использует менее дорогие источники света, такие как простая лазерная указка, что снижает затраты на инструменты в 10–100 раз,” объяснил Пан. “Скорость записи экспоненциально выше для каждого луча, и мы можем в дальнейшем расширить ее до параллельного сканирования с десятками или даже сотнями лучей.”

Этот однофотонный подход значительно повышает производительность без ущерба для разрешения, что делает его переломным моментом для различных отраслей промышленности, от исследований и производства нанотехнологий до здравоохранения.

Преимущества однофотонной 3D-нанопечати

Технология, разработанная командой Пана, предлагает несколько преимуществ по сравнению с традиционными методами. Она не только увеличивает скорость производства, но и поддерживает высокое разрешение вывода, достигая структур размером до 120 нанометров с использованием недорогого диодного лазера. Кроме того, исследователи продемонстрировали параллельную нанопечать с использованием массива лазерных лучей, прокладывая путь для еще более крупномасштабного производства.

Устраняя необходимость в мощных лазерах и сложных, трудоемких процессах, однофотонный метод Purdue позиционируется как способ сделать 3D-нанопечать более доступной и экономически эффективной как для промышленных, так и для исследовательских приложений.

Применение и будущее развитие

Технология 3D-нанопечати Purdue имеет широкий спектр потенциальных применений, включая нанолитографию, микроструктуры с нулевой жесткостью и структуры термоинтерфейса. Эти приложения имеют решающее значение в таких секторах, как электроника, передовое производство и медицинские приборы.

Заглядывая вперед, команда Pan сосредоточена на дальнейшем совершенствовании технологии для увеличения пропускной способности сканирования и еще большего снижения затрат на инструменты. Они уже получили два гранта от Национального научного фонда для поддержки своих текущих усилий по исследованиям и разработкам.

Офис коммерциализации технологий Purdue Innovates активно ищет партнеров в отрасли для помощи в разработке и коммерциализации технологии. Заинтересованные могут обратиться к Парагу Васекару, менеджеру по развитию бизнеса и лицензированию, за дополнительной информацией о том, как принять участие.

Приверженность Purdue инновациям

Эта инновационная работа является частью более широкой миссии Университета Пердью по лидерству в технологическом прогрессе. Офис коммерциализации технологий Purdue Innovates играет важную роль в выводе этих передовых разработок на рынок, способствуя получению университетом 290 патентов США и международных патентов в 2024 финансовом году.</стр> <стр>Благодаря этому последнему достижению в области 3D-нанопечати Purdue продолжает расширять возможности аддитивного производства, предлагая решения, которые могут изменить отрасли, зависящие от нанотехнологий.</стр>