Інженери розробили технологію 3D-друку нанорозмірних об’єктів. Дослідження опубліковано в журналі Nature Communications.
Шведські вчені з Королівського технічного інституту розробили метод виготовлення нанорозмірних скляних компонентів для електронних і оптичних пристроїв. Для демонстрації технології вони надрукували найменший у світі келих для вина — він тонше людського волосся.
Інженери використовують для виробництва полімерне кремнійорганічне з’єднання сілсесквіоксан водню. Він містить інгредієнти, необхідні для утворення кварцового скла (діоксиду кремнію). Дослідники впливають на рідкий матеріал за допомогою коротких лазерних імпульсів. Кожен з них триває трильйонні частки секунди і призводить до формування вокселів (тривимірних пікселів) розміром до 60 на 260 нм.
Принцип друку і приклади готових виробів. Зображення: Po-Han Huang et al., Nature Communications
Дослідники відзначають, що запропонований метод набагато ефективніше, ніж існуючі методи 3D-друку для скла. Вони вимагають високих температур і тривалого часу обробки матеріалу. Крім того, дослідження показало, що об’єкти, надруковані за допомогою лазера з сілсесквіоксана, можуть витримувати більш високі температури під час використання.
У процесі демонстрації дослідники надрукували за допомогою свого методу келих для вина висотою в кілька мікрометрів, видимий тільки в скануючий електронний мікроскоп. Крім того, вони створили крихітну спіраль, кантілевер для скануючого мікроскопа, оптичний резонатор і логотип університету.
Технологію можна використовувати для виготовлення набагато менших і більш точних скляних компонентів для оптичних систем, таких як лінзи або резонатори, відзначають інженери. Всі ці компоненти можна швидко надрукувати на 3D-принтері прямо на кінчику оптоволоконного кабелю.