超精密 3D プリンティング技術は、精密な生物医学および光電子デバイスの製造における重要な要素です。 しかし、既存の印刷技術は効率が低く、コストが高いため限界があります。
香港中文大学 (CUHK) 機械自動工学科の Shih-Chi Chen 教授と彼のチームは、高速 3D プリンティング技術を開発しました。その秘密は、フェムト秒投影二光子ハリソグラフィー (FP-TPL) と呼ばれるプロセスです。
時間フォーカスを介してレーザースペクトルを制御することにより、3D印刷プロセスは、ポイントツーポイントの書き込みではなく、レイヤーごとに並行して実行されます。
この新しい技術により、印刷速度が大幅に向上します コストを1.000％削減しながら10.000〜98倍。 結果 最近サイエンス誌に掲載されました、ナノスケール3Dプリンティングを新しい時代にもたらす技術の進歩を確認します。
従来のナノスケール3D印刷技術、つまり0,1光子重合（TPP）は、ポイントバイポイントスキャンモードで動作します。 したがって、センチメートルのサイズのオブジェクトでも数日または数週間かかることがあります（構築速度〜3 mmXNUMX /時間）。
このプロセスには時間と費用がかかり、実用的および産業的アプリケーションを妨げます。
速度を上げるために、完成品の解像度はしばしば犠牲になります。 チェン教授と彼のチームは、次の概念を利用して困難な問題を克服しました 時間的焦点 プログラム可能なフェムト秒の「光のシート」が平面全体に形成されます。 まるで何百万ものレーザー焦点が平面に同時に投影されているかのようです。 言い換えると、FP-TPLテクノロジは、ポイントスキャンシステムが単一のポイントを生成する時間内にレイヤー全体を製造できます。
確かに雷のように速い：何百万もの雷のように
FP-TPLテクノロジーは、 古い3D印刷技術 その高速のおかげで。 部分的に硬化した部品は、液体樹脂に移動する前にすばやく結合されます。これにより、複雑で突出した構造を大規模に製造できます。
陳教授は、FP-TPL技術は多くの分野で役立つと語った。 たとえば、ナノテクノロジー、高度な機能性材料、マイクロロボット、医療機器、ドラッグデリバリー。
速度が大幅に向上し、コストが削減されたおかげで、FP-TPLテクノロジーは商品化され、将来広く採用される可能性があります。 特に、中型から大型のデバイスの製造が可能になる場合。
