Engenheiros da Universidade de Utah construíram uma impressora 3D holográfica que produz formas completas em uma única exposição, em vez de construí-las camada por camada, eliminando as costuras estruturais que enfraquecem as peças impressas convencionalmente. O processo leva cerca de 20 segundos, em comparação com as horas exigidas por outros métodos de impressão baseados em laser.
A pesquisa, liderada por Rajesh Menon, professor de engenharia elétrica e de computação na Worth School of Engineering, e membro do laboratório Dajun Lin, foi publicada em 4 de junho na Nature Communications sob o título “Litografia holográfica de exposição única de microestruturas de proporção ultra-alta”. Brian Baker, do Utah Nanofab, é coautor, e a Nationwide Science Basis e a Universidade de Utah financiaram o trabalho.
A técnica usa uma máscara nanopadronizada colocada na frente de um laser. Essa máscara difrata a luz em um padrão holográfico, canalizando a energia do laser apenas para o quantity específico de um substrato chamado SU-8, um materials de fotolitografia feito de polímeros fibrosos que se reticulam e endurecem quando expostos à luz do laser. As porções não expostas são removidas, deixando para trás a forma last. A máscara compensa o desfoque que normalmente ocorre quando a luz do laser passa através de um materials não transparente, o que tem sido um obstáculo persistente para a impressão volumétrica a laser.
Menon descreve as impressões atuais de sua equipe como “2D estendido” em vez de 3D verdadeiro. Eles têm comprimento, largura e altura, mas os pesquisadores só conseguem controlar a forma em duas dessas dimensões. “A máscara funciona como um cortador de biscoitos, estampando uma forma complexa em uma massa grossa”, disse Menon. “O laser ‘assa’ a massa por dentro ao mesmo tempo, então o formato resultante é fisicamente resistente.”
A equipe usou a impressora para produzir conjuntos de microtúbulos com diâmetros individuais tão pequenos quanto 6 micrômetros e proporções dimensionais de até 120:1. Esses microtúbulos transportaram líquido com sucesso por ação capilar e resistiram ao teste de compressão. Os pesquisadores também demonstraram que podem imprimir múltiplas formas em uma esteira transportadora, executando uma impressão após a outra.
A equipe de Menon agora está trabalhando para conseguir impressões 3D verdadeiras com a técnica.
Fonte: attheu.utah.edu