Ein Forschungsteam der Stanford University hat im Bereich des Mikroskalen-3D-Drucks eine neue Entwicklung vorgestellt. Durch ein neu entwickeltes Verfahren ist es nun möglich, täglich bis zu einer Million mikroskalige Partikel zu drucken. Dieser Durchbruch eröffnet neue Möglichkeiten in verschiedenen Bereichen, darunter Mikrofluidik, Impfstoffverabreichung und Mikroelektronik.
Kontinuierliche Schnittstellenproduktion durch CLIP-Technologie
Die Fähigkeit, Millionen mikroskaliger Partikel zu drucken, basiert auf der von dem DeSimone-Labor an der Stanford entwickelten Continuous Liquid Interface Production (CLIP)-Technologie. CLIP nutzt ultraviolettes (UV) Licht, um Harz schnell in gewünschte Formen zu härten, und verwendet ein sauerstoffdurchlässiges Fenster, das als „Tote Zone“ fungiert. Diese Zone verhindert, dass das Harz am Fenster aushärtet und haften bleibt, ermöglicht jedoch, dass komplexe Merkmale auf dem Partikel ausgehärtet werden.
Roll-to-Roll CLIP (r2rCLIP): Ein Meilenstein für die Massenproduktion
Das Forschungsteam hat die CLIP-Technologie weiterentwickelt und ein Roll-to-Roll-Setup, bekannt als r2rCLIP, für die Massenproduktion einzigartig geformter mikroskaliger Partikel eingeführt. Diese Einrichtung ermöglicht es, einen sorgfältig gespannten Film durch den CLIP-3D-Drucker zu führen, wo anpassbare Formen gedruckt werden. Anschließend durchläuft der Film verschiedene Stufen wie Waschen, Aushärten und Entfernen der Formen, ähnlich einer Montagelinie. Nach der Entfernung der Formen kann der Film wieder aufgerollt werden, was einen kontinuierlichen und effizienten Produktionsprozess ermöglicht.
Joseph DeSimone, Professor für Translationale Medizin an der Stanford University und Leiter des Forschungsteams, betont die Bedeutung des Fortschritts im 3D-Druck, nicht nur in Bezug auf die Prozesse, sondern auch auf die Industrie selbst. DeSimone sagt dazu:
„r2rCLIP ist eine grundlegende Technologie. Wir betreten nun eine Welt, die sich mehr auf die 3D-Produkte selbst konzentriert als auf den Prozess. Diese Prozesse erweisen sich als wertvoll und nützlich. Nun stellt sich die Frage: Welche Anwendungen bieten den größten Mehrwert?“
Die Errungenschaft von Stanford im 3D-Druck von millionen mikroskaligen Partikeln ebnet den Weg für die Massenproduktion von Mikroskalenkomponenten und ermöglicht neue Möglichkeiten in Bereichen wie Mikrofluidik, Impfstoffverabreichung, Mikroelektronik und darüber hinaus.