Сейчас мы не удивляемся малогабаритным лазерным принтерам, хотя на заре зарождения технологии и долгие годы опосля возникновения на рынке лазерные принтеры поражали размерами и весом. Схожая ситуация с лазерной 3D-печатью. Это высокоточные устройства аддитивного моделирования, но размеры устройств остаются сравнимо большенными — с объёмный чемодан либо около того. Новейшие германские технологии посодействуют уменьшить такие принтеры до размеров обувной коробки.
Современная лазерная печать в составе 3D-принтера представляет собой сложную оптическую систему, которая в импульсном режиме с фемтосекундной продолжительностью вызывает хим процессы полимеризации материала в точке фокуса. Огромные габариты и запредельная накладность таковых принтеров не разрешают им стать продуктом для повсеместного использования. Можно ли это поменять? Полностью, заявили исследователи из германского профильного кластера 3D Matter Made to Order.
Учёные в журнальчике Nature Photonics выпустили статью, в какой поведали о инноваторской конструкции головки лазерного принтера для 3D-печати с наноразмерной точностью. В обыкновенном лазерном 3D-принтере полимеризация светочувствительной воды происходит тогда, когда два фотона сразу возбуждают молекулу воды — это так называемое двухфотонное поглощение. Чтоб реакция двухфотонного (одновременного) поглощения произошла, лазерная система обязана быть сложной, согласованной и потому массивной.
Германские учёные предложили поделить возбуждение молекул светочувствительной воды на два шага и совершать их по очереди, что дозволит конструктивно уменьшить лазерную головку и систему 3D-принтера. А именно, исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Гейдельбергского института предложили двухступенчатую абсорбцию, которая работает с дешевыми и малеханькими голубыми лазерными диодиками.
1-ый фотон переводит молекулу в промежуточное состояние. На втором шаге 2-ой фотон переводит молекулу из промежного состояния в необходимое возбуждённое состояние и запускает хим реакцию. Поглощение 2-ух фотонов не непременно обязано происходить сразу, что сделалось ключом к прорыву.
«Для этого процесса можно употреблять малогабаритные и маломощные лазерные диоды непрерывного деяния, — произнес Винсент Ханн, 1-ый создатель исследования из Института прикладной физики KIT (APH). — Требуемая мощность лазера намного ниже мощности обыденных лазерных указок».
Вообщем, не всё так просто. Прорыв был бы неосуществим без разработки новейшего состава фоточувствительной воды. Новейший состав воды разрабатывался пару лет вместе с химиками, пока подходящий итог не был получен.
«На мой взор, в наиблежайшие годы реально сделать устройство размером с коробку из-под обуви. Это будет даже меньше, чем лазерный принтер на моем десктопе в KIT, — заявил иной создатель работы доктор Мартин Вегенер. — Таковым образом, лазерные 3D-нанопринтеры могут стать доступными для почти всех групп населения. Специалисты уже молвят о демократизации технологии лазерной 3D-печати».
