3D tlačiareň s nanoskopickou presnosťou

Od­te­raz je tlač veľ­mi pres­ných troj­roz­mer­ných ob­jek­tov mož­ná vďa­ka „dvoj­fo­tó­no­vej li­tog­ra­fii”. Po­mo­cou tej­to tech­no­ló­gie sa da­jú vy­rá­bať ob­jek­ty s roz­mer­mi v na­no­met­roch. Ved­ci z Vie­den­skej tech­nic­kej uni­ver­zi­ty tú­to tech­no­ló­giu urý­chli­li vďa­ka tla­čiar­ni, kto­rá je op­ro­ti po­dob­ným za­ria­de­niam nie­koľ­ko­ná­sob­ne rých­lej­šia. To ot­vá­ra mož­nos­ti jej pou­ži­tia nap­rík­lad v ob­las­ti me­di­cí­ny.

Troj­roz­mer­ná tla­čia­reň vy­uží­va te­ku­tú ži­vi­cu, kto­rá je spev­ňo­va­ná veľ­mi pres­ný­mi zá­sah­mi la­se­ro­vé­ho lú­ča. Oh­nis­ko la­se­ra je v ži­vi­ci nas­me­ro­va­né po­hyb­li­vý­mi zr­kad­la­mi a za se­bou ne­chá­va čia­ru tu­hé­ho po­ly­mé­ru, kto­rá je ši­ro­ká len nie­koľ­ko sto na­no­met­rov. To­to roz­lí­še­nie do­vo­ľu­je vy­tvá­rať zlo­ži­té štruk­tú­ry veľ­kos­ti zr­nieč­ka pies­ku. „Do­te­raz bo­la tá­to tech­ni­ka po­ma­lá,” po­ve­dal prof. Jürgen Stampfl. „Rých­losť tla­če sa udá­va­la v mi­li­met­roch za se­kun­du. Na­še za­ria­de­nie do­ká­že tla­čiť rých­los­ťou päť met­rov za se­kun­du.”

Dô­le­ži­té bo­lo pod­ľa ved­cov zlep­šiť na­vá­dza­cí me­chan­izmus zr­ka­diel. Po­čas tla­če sú zr­kad­lá v neus­tá­lom po­hy­be. Zrý­chle­nie aj spo­ma­le­nie zr­ka­diel mu­sia byť na do­siah­nu­tie re­kor­dnej rých­los­ti veľ­mi pres­né.

Troj­roz­mer­ná tlač nie je len o me­cha­ni­ke, dô­le­ži­tú úlo­hu zoh­rá­va aj chémia. „Ži­vi­ca ob­sa­hu­je mo­le­ku­ly, kto­ré sa ak­ti­vu­jú la­se­ro­vým svet­lom. In­du­ku­jú sé­riu reak­cií v iných zlož­kách ži­vi­ce, mo­no­mé­roch, a me­nia ich na tu­hé čas­ti­ce,” po­ve­dal Jan Tor­ger­sen, kto­rý bol za­po­je­ný do vý­sku­mu. Tie­to mo­le­ku­ly sa ak­ti­vu­jú len pri sú­čas­nej ab­sor­pcii dvoch fo­tó­nov z la­se­ro­vé­ho lú­ča a to sa sta­ne len v stre­de lú­ča, kde má naj­väč­šiu in­ten­zi­tu. Na roz­diel od bež­ných tech­ník troj­roz­mer­nej tla­če mož­no vy­tvo­riť pev­ný ma­te­riál kde­koľ­vek v te­ku­tej ži­vi­ci, nie­len navr­chu už stuh­nu­tej vrstvy. Pre­to ne­mu­sí byť povrch ni­ja­ko zvlášť up­ra­ve­ný pred vzni­kom ďal­šej vrstvy, čo šet­rí množ­stvo ča­su. Zlo­že­nie tej­to ži­vi­ce vy­vi­nu­li vie­den­skí che­mi­ci ve­de­ní prof. Ro­ber­tom Lis­kom.

Na 3D tla­čiar­ňach dnes pra­cu­jú ved­ci na ce­lom sve­te. Vďa­ka vý­raz­né­mu zvý­še­niu rých­los­ti sa bu­dú dať v da­nom ča­se vy­tvá­rať om­no­ho väč­šie ob­jek­ty. To tú­to tech­no­ló­giu ro­bí za­ují­ma­vou pre ob­lasť prie­mys­lu.

Na Vie­den­skej tech­nic­kej uni­ver­zi­te te­raz ved­ci vy­ví­ja­jú ži­vi­ce kom­pa­ti­bil­né s prí­rod­ným ma­te­riá­lom na le­kár­ske úče­ly. Tlač by sa da­la vy­užiť na vy­tvá­ra­nie konštruk­cie na uchy­te­nie ži­vých bu­niek, čo by zjed­no­du­ši­lo sys­te­ma­tic­ké vy­tvá­ra­nie bio­lo­gic­kých tka­nív. Troj­roz­mer­nú tla­čia­reň mož­no vy­užiť aj pri vý­ro­be špe­ciál­nych sú­čias­tok do bio­me­di­cín­skych a na­no­tech­no­lo­gic­kých za­ria­de­ní.

Zdroj: eQuark