Постійний компроміс між швидкістю і точністю в 3D-друку серйозно обмежує його застосування в масовому виробництві. Однак дослідницька група з Університету Цінхуа під керівництвом академіка Дай Цюнхая вирішила цю критичну проблему. В опублікованій в журналі Nature статті описується їхня нова технологія цифрового некогерентного синтезу голографічних світлових полів (DISH), що дозволяє друкувати об’єкти міліметрового масштабу з високою роздільною здатністю за безпрецедентні 0,6 секунди.
Традиційні методи об’ємного адитивного виробництва, такі як комп’ютерна аксіальна літографія, вимагають обертання фізичного зразка на 360°. Це призводить до механічної нестабільності і змушує використовувати високовязкі смоли, щоб запобігти просіданню об’єкта під час тривалого процесу друку.
Нова технологія
DISH повністю усуває цей недолік, використовуючи інший підхід. Замість обертання зразка, DISH використовує високошвидкісний обертовий перископ, який робить до 10 обертів на секунду навколо нерухомого контейнера. Такий стаціонарний підхід дозволяє одночасно проектувати весь тривимірний розподіл інтенсивності світла через єдину плоску оптичну поверхню. В результаті DISH досягає вражаючої швидкості друку в 333 кубічних міліметра на секунду з мінімальним розміром друкованого елемента в 12 мікрометрів.
Оскільки виготовлення займає частки секунди, технологія повністю сумісна з матеріалами низької в’язкості, такими як водні розчини ПЕГДА. Об’єкт твердне задовго до того, як сила тяжіння зможе змусити його опуститися. Дослідники вже продемонстрували, що інтеграція DISH з рідинним каналом дозволяє здійснювати безперервне масове виробництво різноманітних структур.
Цей прорив, досягнутий за частки секунди, відкриває шлях до швидкого і високопродуктивного виробництва фотонних обчислювальних пристроїв, модулів камер смартфонів, мікророботів і високодеталізованих моделей біологічних тканин.
