Litografia bi-fotonica, stampe 3D nanoscopiche in pochi minuti

Litografia bi-fotonica, stampe 3D nanoscopiche in pochi minuti

L'University of Technology di Vienna mostra una nuova tecnica che consente di incrementare la velocità di stampa per la realizzazione di nanstrutture tridimensionali

di Andrea Bai pubblicata il , alle 16:49 nel canale Scienza e tecnologia
 

I ricercatori della Vienna University of Technology (TU Vienna) hanno annunciato i risultati di una sperimentazione che ha permesso loro di effettuare la stampa di oggetti tridimensionali su scala nanoscopica grazie ad una tecnica chiamata litografia a due fotoni. Tramite questa scoperta i ricercatori sono stati capaci di ottenere importanti passi avanti per quanto concerne la velocità di stampa, superiore di qualche ordine di grandezza rispetto a dispositivi simili.

La stampa tridimensionale fa uso di una particolare resina liquida che viene indurita in maniera estremamente precisa nei punti investiti da un raggio di luce laser concentrata. Il punto di fuoco del raggio laser è indirizzato nella resina mediante una serie di specchi movimentabili e lascia dietro di sé una striscia di polimeri solidi, dell'ampiezza di poche centinaia di nanometri, rendendo possibile la realizzazione di nanosculture piuttosto complesse grandi quanto un granello di sabbia.

Jürgen Stampfl, professore dell'Institute of Material Science and Technology del TU Vienna commenta: "Fino ad ora questa era una tecnica piuttosto lenta. Le velocità di stampa vengono misurate in millimetri al secondo, ma il nostro dispositivo può arrivare a velocità di stampa nell'ordine dei metri al secondo". Si tratta di un risultato senza precedenti per le tecniche di litografia a due fotoni.

Il raggiungimento di questo risultato è stato possibile combinando idee diverse: "E' stato cruciale il miglioramento del meccanismo di controllo degli specchi" ha dichiarato Jan Torgesen. Gli specchi sono continuamente in movimento durante il processo ed i periodi di accelerazione e decelerazione devono essere regolati in maniera estremamente precisa per ottenere risultati di elevata qualità a velocità record.

La stampa tridimensionale non rientra però esclusivamente nell'ambito meccanico, dato che anche la chimica riveste un ruolo cruciale in questo progetto. "La resina liquida contiene molecole che vengono attivate dalla luce laser, le quali vanno ad indurre una reazione a catena nei monomeri contenuti nella resina, solidificandoli" spiega Torgersen. Queste molecole, dette iniziatrici, possono essere attivate solamente nel momento in cui si verifica l'assorbimento di due fotoni simultaneamente, evento che accade solamente al centro del raggio laser dove si verifica la massima intensità di energia.

Rispetto alle normali tecniche di stampa 3D, i materiali solidi possono essere creati in ogni punto all'interno della resina liquida, invece di dover creare ciascun strato su quello precedente. Per questo motivo la superficie di stampa non deve essere trattata con tecniche particolari, portando ad un notevole risparmio di tempo.

Grazie al considerevole incremento dei tempi di stampa diventa possibile realizzare oggetti di maggiori dimensioni in tempi ragionevoli. In questo modo la litografia a due fotoni o bi-fotonica diventa una tecnica di particolare interesse per l'industria: sebbene le stampe dimostrative che vediamo nelle foto e nel video rappresentino un esercizio di stile, le applicazioni pratiche possono essere tutt'altro che futili: gli scienziati del TU Vienna stanno infatti sviluppando resine bio-compatibili per applicazioni mediche, che possono essere impiegate per costruire strutture dove le cellule possono aderire per facilitare la coltivazione di tessuti biologici. La stampa tridimensionale può inoltre essere utilizzata per creare parti su misura per la costruzione di nanotecnologie o di tecnologie biomediche.

6 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
polkaris14 Marzo 2012, 18:33 #1
Spettacolare!
hermanss14 Marzo 2012, 19:55 #2
FANTASMAGORICO
joesabba14 Marzo 2012, 20:49 #3
hermanss hai ragione!! Io sono sbalordito. Questo significa poter creare motori e veicoli microscopici. Gli ingranaggi come si vede si possono creare con estrema precisione.
dasaint14 Marzo 2012, 22:47 #4
Mi sa che c'è un errore:
"Grazie al considerevole incremento dei tempi di stampa"

Probabilmente volevate intendere "decremento".
Phoenix Fire15 Marzo 2012, 08:44 #5
Originariamente inviato da: hermanss
FANTASMAGORICO


mi hai levato le grida di stupore di bocca
Jerrozzo15 Marzo 2012, 09:09 #6
Pensate alla spinta per la ricerca nell'ambito biomedicale ....
Avremo degli omini in giro per il corpo che sconfiggono le malattie ... come la pubblicità del dentifricio!!!! :P

In realtà questa tecnica esisteva già da qualche anno ... (me la ricordo già in università però l'innovazione sono i tempi di realizzazione delle nanostrutture con un conseguente abbattimento dei costi di produzione su larga scala. Questo potrebbe rendere possibile la commercializzazione.

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^