Группа учёных из Университета Цинхуа представила технологию, которая радикально меняет представление об аддитивном производстве. Разработанный ими метод позволяет создавать сложные объекты микроуровня практически мгновенно, устраняя многолетний барьер между скоростью работы и качеством исполнения.
Ожидается, что это решение станет драйвером для отраслей гибкой электроники и биомедицины. До последнего времени индустрия 3D-печати находилась в заложниках компромисса: высокая детализация требовала многочасовых циклов, а ускорение процессов неизбежно вело к потере точности.
Исследователи из КНР решили эту проблему, заменив традиционное послойное наплавление инновационными голографическими световыми полями.
Читайте: Китайские учёные вплели процессор в нить – Одежда выдержала грузовик и 100 стирок
Технология DISH: печать в одно мгновение
В основе достижения лежит метод цифрового некогерентного синтеза голографических световых полей (Digital Incoherent Synthesis of Holographic light fields, или DISH).
Это качественно новый этап развития объёмного аддитивного производства (VAM). В отличие от классических принтеров, которые, подобно методичному каменщику, выкладывают материал слой за слоем, система DISH работает по принципу высокотехнологичного проектора.
Установка манипулирует высокомерными голографическими полями, формируя целостный трёхмерный объект в резервуаре с фотополимером одновременно во всём его объёме.
Процесс исключает использование движущихся механических рычагов или сопел. Ключевым элементом стал высокоскоростной вращающийся перископ — он проецирует свет под разными углами, что избавляет от необходимости физически вращать саму ёмкость с полимером.
Промышленные перспективы и точность
Технические характеристики системы DISH демонстрируют промышленный потенциал: скорость печати достигает 333 кубических миллиметра в секунду при разрешении в 12 микрометров (что в пять раз тоньше человеческого волоса).
Итеративная оптимизация голограмм позволяет сохранять чёткость в 19 мкм на расстоянии до 1 см, что на порядок превосходит возможности стандартных оптических систем.
«Нам удалось добиться возможности массового производства сложных и разнообразных трёхмерных структур из материалов с низкой вязкостью», — подчёркивают авторы работы в своём исследовании.
Внедрение DISH способно трансформировать сектор высоких технологий, позволив серийно выпускать компоненты для камер смартфонов и фотонных процессоров.
В медицине это обеспечит сверхбыстрое создание моделей биологических тканей, а в робототехнике — производство микроботов и гибких электронных плат со сложной геометрией, недоступной для текущих методов литья.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU