Additiv tillverkning är en teknik där ett tredimensionellt objekt produceras genom att successivt lägga till nya lager av byggmaterial till de som redan har deponerats. Nyligen, kommersiellt tillgängliga 3D-skrivare har upplevt en snabb utveckling och så har 3D-utskriftsmaterial, inklusive transparenta medier av hög optisk kvalitet. Dessa framsteg öppnar nya möjligheter inom många vetenskaps- och teknikområden, inklusive biologi, medicin, metamaterialstudier, robotik och mikrooptik.

Forskare från fysiska fakulteten, University of Warsaw, Polen, har designat små linser (med dimensioner så små som en bråkdel av en mänsklig hårdiameter) som enkelt kan tillverkas med en laser-3D-tryckteknik ovanpå olika material, inklusive sköra nya 2-D grafenliknande material. Linserna ökar extraktionen av ljus som avges från halvledarprover och omformar dess utgående del till en ultratunn stråle.

Tack vare den här egenskapen, det finns inte längre något behov av att inkludera ett skrymmande mikroskopobjekt i experimentuppsättningen när man utför optiska mätningar av enkla nanometerstora ljusstrålare (som kvantprickar), som hittills inte kunde undvikas. Ett typiskt mikroskopobjekt som används i en sådan studie har ungefär en handbreddsstorlek, väger upp till ett halvt kilo och måste placeras på ett avstånd av ungefär en tiondel av en tum (några millimeter) från analysprovet. Dessa innebär betydande begränsningar för många typer av moderna experiment, som mätningar i pulserade höga magnetfält, vid kryogena temperaturer, eller i mikrovågshålrum, som å andra sidan enkelt kan lyftas av de nya linserna.

Den höga hastigheten för 3D-utskriftstekniken gör det mycket enkelt att producera hundratals mikrolinser på ett prov. Att ordna dem i vanliga matriser ger ett bekvämt koordinatsystem, som exakt anger platsen för ett valt nanoobjekt och möjliggör flera mätningar i olika laboratorier över hela världen. Den ovärderliga möjligheten att återvända till samma ljussändare möjliggör mycket mer tidseffektiv forskning och hypotesprovning. Specifikt, man kan helt fokusera på att designa och utföra ett nytt experiment på det nanoobjekt som studerats tidigare, istället för att utföra en tidskrävande undersökning av tusentals andra nanoobjekt innan man så småningom hittar en analog till den i fråga.

Formen på de föreslagna mikrolinserna kan enkelt anpassas till den så kallade 2,5-D mikrofabriceringstekniken. Objekten som uppfyller dess förutsättningar kan produceras över storskaliga ytor genom att trycka en mönstrad stämpel mot det materialskikt som de ska vara gjorda av. 2.5-D tillverkningsprotokollet är särskilt attraktivt ur synvinkel på möjliga tillämpningar av mikrolinserna, som lätt kan skalas upp, vilket är en viktig faktor för eventuell framtida industriell användning.