Ein Forscherteam der Singapore University of Technology and Design (SUTD), unter der Leitung von Professor Joel Yang, hat in Zusammenarbeit mit dem Industrietechnologiezentrum der Präfektur Wakayama in Japan eine neue Methode im Bereich des 3D-Drucks entwickelt. Diese innovative Technik ermöglicht eine gleichmäßige Schrumpfung von 3D-gedruckten Mikro- und Nanostrukturen. Veröffentlicht in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications, stellt diese Methode einen bedeutenden Fortschritt in der Präzision des 3D-Drucks dar.
Vorgestellt wurde die Arbeit mit dem Titel „Pick and place process for uniform shrinking of 3D printed micro- and nano-architected materials“ im Nature-Magazin.
Innovative Technik für präzise Ergebnisse
Die Methode bedient sich der Zwei-Photonen-Polymerisations-Lithografie (TPL), einer Technik, die für die Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen verwendet wird. Kernstück dieser neuen Methode ist die Anwendung einer Polyvinylalkohol-Schicht (PVA) auf dem Drucksubstrat. Diese Schicht ermöglicht es, die 3D-gedruckten Teile auf ein separates Substrat zu übertragen, wo sie kontrolliert schrumpfen können. Dies adressiert das Problem der ungleichmäßigen Schrumpfung, welches bisher eine Herausforderung in der TPL darstellte.
Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
Die Technik hat vielseitige Anwendungen. So können Materialien entwickelt werden, die ihre Farbe in Abhängigkeit von Lichtverhältnissen ändern – eine Innovation, die im Bereich der Fälschungssicherheit nützlich sein könnte. Darüber hinaus verspricht die Methode Fortschritte in der Herstellung komplexer Kühlkörper für Hochleistungselektronik und ermöglicht die Erstellung von mechanischen Teilen, optischen Elementen und akustischen Geräten mit hoher Präzision.
Das Forscherteam plant, die Anwendung ihrer Technik auf Materialien mit höheren Brechungsindizes zu erweitern. Dies könnte Photonenkristalle verbessern, die in Lasern, Bildgebungssystemen und optischen Sensoren verwendet werden. Zudem arbeiten sie an einer verfeinerten Kontrolle der Abstände in gedruckten Strukturen, um vollfarbige, 3D-Modelle zu erstellen, die Licht präzise manipulieren können.