Высокоточный 3D-принтер создает объемные нанообъекты за секунды

Сотрудники Венского технического университета (TU Vienna) продемонстрировали возможности усовершенствованного ими метода двухфотонной литографии используя его для трехмерной нанопечати. На представленном видео процесс нанесения 100 слоев по 200 линий в каждом, благодаря быстродействующей системе управления лазером, занимает всего четыре минуты. Это на порядок величины превосходит по скорости другие системы 3D-печати.

Образцы изготавливаются из жидкого пластика, который отвердевает в точках, куда фокусируется лазерный луч. Фотоактивные молекулы-инициаторы запускают процесс полимеризации мономера только при получении двух фотонов в зоне наибольшей концентрации лазерного излучения, отсюда и название метода. За один проход луч оставляет за собой дорожку из полимеризованного пластика шириной несколько сотен нанометров. Высокое разрешение метода позволяет создавать сложные скульптуры с мельчайшей фактурой — размером с песчинку.

Высокая скорость — пять метров в секунду вместо нескольких миллиметров в ранних системах двухфотонной литографии — достигнута улучшением механизма контроля перемещения направляющих зеркал. Помимо быстродействия, новый метод отличается тем, что твердые фрагменты могут создаваться где угодно в жидком мономере, а не накладываться на основу послойно. Соответственно, отпадает необходимость подготовки рабочих поверхностей, что в свою очередь ускоряет процедуру трехмерной печати.

В TU Vienna сейчас ведут поиск подходящих биосовместимых фотополимеров для медицинских приложений нового метода. В частности, из них возможно будет изготавливать «строительные леса», к которым бы крепились клетки для целенаправленного формирования биологических тканей.