Исследователи представили экономичный процесс 3D-печати с высоким разрешением
03.07.2024Исследователи из Университета Пердью разработали метод двухфотонной полимеризации с использованием двух лазеров для создания сложных структур высокого разрешения. Этот метод сочетает в себе дешевый наносекундный лазер с фемтосекундным лазером пониженной мощности, что делает процесс более доступным.
Традиционно двухфотонная полимеризация основана на дорогих фемтосекундных лазерах, что ограничивает ее использование в производстве. За счет использования лазера видимого света вместе с инфракрасным фемтосекундным лазером потребляемая мощность последнего значительно снижается. Такой подход увеличивает производительность печати и снижает стоимость отдельных деталей.
Диаграмма, показывающая подход с использованием двух лазеров. (Изображение предоставлено: Анварул Акаш, Университет Пердью)
Опубликованное в Optics Express исследование демонстрирует 50% снижение необходимой мощности фемтосекундного лазера. Этот двойной лазерный метод может быть применен в существующих фемтосекундных лазерных системах, что делает его доступным для различных приложений, таких как 3D-электроника, микророботы и каркасы тканевой инженерии.
В частности, в методике используется наносекундный лазер с длиной волны 532 нм и фемтосекундный лазер с длиной волны 800 нм, сбалансированные для оптимизации печати и одновременного управления эффектами ингибирования. Была разработана новая математическая модель для понимания фотохимических процессов и расчета комбинированных эффектов одно- и двухфотонных возбуждений.
Эксперименты показали снижение мощности фемтосекундного лазера до 80% для 2D-структур и примерно на 50% для 3D-структур, включая поленницы, бакиболлы и хиральные структуры.
Этот метод может существенно повлиять на производственные технологии в бытовой электронике и здравоохранении, при этом текущие исследования направлены на дальнейшее повышение скорости и снижение затрат. </п>
Полную статью под названием «Двухцветная 3D-печать для снижения мощности фемтосекундной лазерной печати» можно прочитать по этой ссылке.</п>