3d печать в наномасштабе улучшает микро и нанооптику

Пелевин Н. . Технологии 307 Нет комментариев

3d печать в наномасштабе улучшает микро и нанооптику

Некоторые вещи, которые можно изготовить при помощи технологий 3d печати никогда не перестанут удивлять. Для человека, обладающего общими знаниями об этой сфере, эти возможности представляют достаточно посредственный интерес, но на самом деле 3d технологии открывают перед пользователями практически необъятные просторы для экспериментов. Чтобы понять, на что способны 3d принтеры, необходимо больше, чем просто следить за новостями и выходе новых моделей устройств.

Группа ученых из Литвы, Франции и Австралии занимается изучением технологии 3d печати в очень небольших масштабах. Недавно они опубликовали статью, в которой говорится о возможностях лазерной литографии, что объясняет охват узкого круга данной сферы. Здесь говорится о том, как 3d принтеры помогут создавать функциональные объекты, производить которые при помощи классических технологий невозможно. В статье делается основной упор на миниатюрных структурах и изделиях, выполненных в наномасштабе.

3d печать в наномасштабе улучшает микро и нанооптику

Доктор Мангирдас Малинаускас (Mangirdas Malinauskas), старший сотрудник Вильнюсского университета Лазерной Нанополимеризации, а также помощник редактора журнала Optics Express, говорит о том, что его коллеги сделали ряд подсчетов, согласно которым, 3d принтеры являются наиболее эффективными устройствами для производства миниатюрных оптических элементов. Показатели рефракции такой микрооптики колеблются в пределах 10-100 мкм, а дифракции — 0,1-10 мкм. Другими словами — это просто крошечные линзы, применяющиеся в узкоспециализированных технологиях визуализации.

«Мы можем смело предполагать, что такая микрооптика будет ключевым звеном в следующем поколении устройств, работающих с изображениями. Сегодня эти элементы могут быть выполнены при помощи технологии лазерной стереолитографии, что обеспечивает высокую точность и качество слияния отдельных компонентов продукта. Однако, в производстве микрооптики посредством нанолитографии является полимерный пластик, из которого она изготавливается. Из-за его недостаточного качества теряется прозрачность линз и способность к пропусканию света. Виной тому интенсивные облучения, вызывающие индуцированные повреждения», — рассказывает Мангирдас Малинаускас.

3d печать в наномасштабе улучшает микро и нанооптику

Доктор Малинаускас, вместе с остальной группой исследователей, обнаружил, что указанную выше проблему можно обойти путем тонкой настройки процесса нанолитографии. Помимо этого, в своих экспериментах группа исследователей использовала не фотополимеры, а обычный пластик, необходимая структура которого достигалась за счет коротких импульсов, повторяющихся с высокой частотой. Это позволило создать необходимые условия для полимеризации и соединения отдельных компонентов, что отличает процесс производства от классической фотополимеризации. При помощи своей усовершенствованной технологии они смогли добиться практически идеальных показателей прозрачности микро и нанооптических элементов. Их прозрачность наблюдается во всем спектре ультрафиолетового излучения.

Технология производства микроскопической оптики, описанная в статье международной группы ученых, казалось бы, не вызывает такого фурора, как полноценные автомобили, созданные на 3d принтерах, но именно она позволит создавать действительно маленькие компоненты для самых разнообразных устройств, способных производить расчеты с высокой точностью.

Комментировать