3D tiskanje v manj kot sekundi

Medtem ko običajni 3D tiskalniki delujejo po principu plastenja, kar lahko za majhne in kompleksne objekte traja ure, so kitajski znanstveniki postavili nov svetovni rekord. Z novo metodo, imenovano DISH (Digital Incoherent Synthesis of Holographic Light Fields), so uspeli natisniti milimetrske objekte z visoko ločljivostjo v pičlih 0,6 sekunde. Ta tehnologija obljublja konec dolgotrajnega čakanja in odpira vrata masovni proizvodnji mikrokomponent.

Raziskovalna ekipa z univerze Tsinghua, ki jo vodi akademik Dai Qionghai, je po petih letih razvoja v reviji Nature predstavila tehnologijo, ki temelji na računalniški optiki. Za razliko od tradicionalnega volumetričnega tiskanja, kjer se mora posoda s smolo vrteti, DISH uporablja mirujočo posodo in visokohitrostni vrtljivi periskop. Ta z uporabo holografskih svetlobnih polj v trenutku projicira celotno tridimenzionalno strukturo v fotosenzitivni material, ki se nato strdi v enem samem izpostavu.

Hitrost tiskanja je osupljiva. Sistem lahko natisne do 333 kubičnih milimetrov na sekundo, pri čemer najmanjša velikost detajlov znaša le 12 mikrometrov. Ker postopek traja manj kot sekundo, gravitacija nima časa, da bi povzročila sesedanje ali premikanje objekta v smoli. To pa omogoča uporabo materialov z nizko viskoznostjo, kot so bio-hidrogeli. To je ključna prednost pred dosedanjimi metodami, ki so zahtevale gostejše in težje obdelovalne materiale.

Praktična uporabnost tehnologije DISH je izjemno široka. Raziskovalci so že demonstrirali tiskanje kompleksnih struktur, kot so mikroboti, moduli za kamere pametnih telefonov in celo modeli bioloških tkiv. Ker sistem ne zahteva zapletenih premičnih delov v stiku s smolo, ga je mogoče integrirati v pretočne kanale za neprekinjeno serijsko proizvodnjo. To bi lahko popolnoma spremenilo način izdelave fotonskih čipov in napredne medicinske opreme.

V prihodnosti ekipa načrtuje nadgradnjo sistema z uporabo večbarvne svetlobe, kar bi omogočilo tiskanje s kompleksnimi materiali, ki se različno odzivajo na različne valovne dolžine. Čeprav je tehnologija trenutno optimizirana za objekte milimetrskega merila, njena hitrost in natančnost postavljata nove standarde v industriji aditivne proizvodnje, kjer je bila izbira med hitrostjo in detajli doslej vedno nujen kompromis.