Xolography 3D -tryckteknik. a, Återgivet illustration av tryckzonen och tillhörande fotoinducerade reaktionsvägar för DCPI:n. b, Absorbansspektrum av DCPI i harts 1 under mörka förhållanden (grå) och 375 nm UV -bestrålning (blå). c, Fotokopplingskinetik sonderad vid 585 nm:generering av DCPI -aktivt tillstånd under 375 nm UV -bestrålning vid 1,5 mW cm −2 i 145 s, följt av termisk avslappning till marken i mörkret. Kreditera: Natur (2020). DOI:10.1038/s41586-020-3029-7
Ett team av forskare anslutna till flera institutioner i Tyskland har utvecklat ny kemi för förbättrad kontroll av vätskevolymen i volymetrisk tillsatsstillverkning. I deras tidning publicerad i tidningen Natur , gruppen beskriver deras process och hur bra den fungerade när den testades.
Tredimensionell utskrift har gjort många rubriker under det senaste decenniet eftersom det har revolutionerat tillverkningsprocessen för en mängd olika produkter. De flesta 3D-utskrifter innebär att man kontrollerar portaler som arbetar tillsammans för att placera ett munstycke som applicerar olika typer av material på en bas för att bygga produkter. På senare tid, några nya typer av 3D-skrivare har utvecklats för volymetrisk tillsatsstillverkning, eller VAM, som använder laserljus för att inducera polymerisation i en flytande föregångare för att skapa produkter. De arbetar genom att bygga produkter ett lager i taget. I denna nya insats, forskarna har förbättrat hur polymerisation startar i VAM -applikationer. Genom att lägga till möjligheten att kontrollera volymen av vätskeprekursor som är involverad i initieringsprocessen, de kunde öka upplösningen för VAM -utskrift med 10 gånger. De kallar sin nyligen förbättrade process för xolografi eftersom det innebär användning av två korsande ljusstrålar för att stelna ett önskat objekt.
Processen börjar med att skapa ett rektangulärt ljusark med hjälp av en laser som skjuts in i en behållare med flytande föregångare. Lasern exciterar prekursormolekylerna inuti rektangeln, förbereder dem för den andra ljusstrålen. Den andra lasern riktas sedan in i rektangeln som en förformad bildskiva. När skivan projiceras i rektangeln, de exciterade prekursormolekylerna stelnar till en polymer, bilda en stelnad skiva. Hartssvolymen flyttas sedan (ljusarket förblir fixerat på plats) så att processen kan upprepas för att skapa en annan skiva. Den övergripande processen upprepas, skapa fler skivor när det går, tills önskad form har uppnåtts.
Forskarna visade upp den förbättrade upplösningen av deras teknik genom att först skriva ut en liten boll i 3D i en sfärisk bur med 8 mm diameter. De följde upp det genom att skriva ut en asfärisk Powell-lins och sedan en byst på 3 cm i diameter av en människa.
© 2020 Science X Network
