Технология 3D-печати превращает непрозрачную смолу в объекты, которые можно использовать для создания искусственных артерий

Команда инженеров из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) разработала метод 3D-печати, который использует свет для создания объектов из непрозрачной смолы за считанные секунды. Этот прорыв может иметь многообещающее применение в биомедицинской промышленности, такой как производство искусственных артерий. Исследование было недавно опубликовано в журнале Advanced Science.

Еще в 2017 году инженеры Лаборатории прикладных фотонных устройств EPFL (LAPD) разработали 3D-принтер, способный создавать объекты почти мгновенно. Пять лет спустя команда улучшила свое печатное оборудование и методы для производства объектов, изготовленных из непрозрачных смол, которые ранее были невозможны.

3D-принтер EPFL является одним из самых быстрых в мире. Большинство 3D-принтеров работают путем нанесения материала слой за слоем, процесс, известный как аддитивное производство. EPFL, с другой стороны, использует объемный метод, когда смола разливается в контейнер и раскручивается. Инженеры освещают контейнер светом с разных углов, заставляя смолу затвердевать, когда накопленная в ней энергия превышает заданный уровень. Это очень точный метод, который может производить объекты с тем же разрешением, что и существующие технологии 3D-печати.

Этот объемный метод можно использовать для объектов практически любой формы. Инженерам потребовалось всего 20 секунд, чтобы создать крошечную статуэтку Йоды из «Звездных войн», по сравнению с примерно 10 минутами традиционного производственного процесса.

Свет способен вылечить смолу, взаимодействуя с светочувствительными соединениями, содержащимися в пластике. Инженеры говорят, что новый метод работает только в том случае, если свет проходит через смолу по прямой линии без отклонения, чего не происходит в непрозрачных смолах. С этой целью они разработали решение.

Сначала они использовали камеру для наблюдения за траекторией света через смолу, а затем корректировали расчеты, чтобы компенсировать искажения света. Они также запрограммировали принтер на выполнение расчетов и коррекцию света, что гарантировало, что машина имеет нужное количество энергии, необходимое для отверждения смолы. В результате инженеры смогли печатать объекты в непрозрачной смоле почти с той же точностью, что и прозрачная смола, что стало крупным прорывом.

В качестве следующего шага инженеры надеются, что смогут использовать новый метод для печати нескольких материалов одновременно и увеличить разрешение принтера с десятой доли миллиметра до микрометра.