3D-utskrift möjliggör effektiv tillverkning av komplexa geometrier. En lovande metod är direkt laserskrivning - en datorstyrd, fokuserad laserstråle fungerar som en penna och producerar den önskade strukturen i en fotoresist. På det här sättet, tredimensionella strukturer med detaljer i submikrometerområdet kan produceras.

"Den höga upplösningen är mycket attraktiv för applikationer som kräver mycket exakta filigranstrukturer, som inom biomedicin, mikrofluidik, mikroelektronik eller för optiska metamaterial, " säger professor Christopher Barner-Kowollik, chef för Macromolecular Architectures Group vid KIT:s Institute for Chemical Technology and Polymer Chemistry (ITCP) och för Soft Matter Materials Group vid Queensland University of Technology (QUT) i Brisbane, Australien. Över ett år sedan, arbetsgrupperna för professor Martin Wegener vid Institutet för tillämpad fysik (APH) och Institute of Nanotechnology (INT) vid KIT och professor Christopher Barner-Kowollik utvecklade ett raderbart bläck för 3-D-utskrift. Tack vare vändbar bindning, bläckets byggstenar kan separeras igen.

Nu, forskarna från Karlsruhe och Brisbane har till stor del förfinat sin utveckling. Som rapporterats i tidningen Naturkommunikation , de har utvecklat flera bläck, i olika färger, så att säga, som kan raderas oberoende av varandra. Detta möjliggör selektiv och sekventiell nedbrytning och återmontering av de laserskrivna mikrostrukturerna. Vid mycket komplexa konstruktioner, tillfälliga stöd kan produceras och tas bort igen senare. Det kan också vara möjligt att lägga till eller ta bort delar till eller från tredimensionella ställningar för celltillväxt, syftet är att observera hur cellerna reagerar på sådana förändringar. Dessutom, det specifikt raderbara 3D-bläcket möjliggör utbyte av skadade eller slitna delar i komplexa strukturer.

När man tillverkar de klyvbara fotoresisterna, forskarna inspirerades av nedbrytbara biomaterial. Fotoresisterna är baserade på silanföreningar som lätt kan klyvas. Silaner är kisel-väteföreningar. Forskarna använde specifik atomsubstitution för att förbereda fotoresisterna. På det här sättet, mikrostrukturer kan brytas ned specifikt under milda förhållanden utan att strukturer med andra materialegenskaper skadas. Detta är den stora fördelen jämfört med tidigare använda raderbara 3D-bläck. Nya fotoresister innehåller även monomeren pentaerytritoltriakrylat som avsevärt förbättrar skrivningen utan att påverka klyvbarheten.