جامعة يوتا الأمريكية تطور طريقة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر في 20 ثانية

أخبار ar.wedoany.com، طور باحثون في جامعة يوتا الأمريكية (University of Utah) طريقة للطباعة ثلاثية الأبعاد تتيح تشكيل جسم ما في غضون 20 ثانية تقريبًا، بينما قد تستغرق تقنيات الطباعة الأخرى المعتمدة على الليزر ساعات. تعمل هذه الطريقة على تصليد الشكل بأكمله من خلال تعريض واحد لليزر، بدلاً من البناء طبقة تلو الأخرى، ووفقًا لتقرير الباحثين، فإنها تتجنب أيضًا الوصلات المتسربة التي قد تظهر بين الطبقات في العمليات التقليدية. نُشرت النتائج ذات الصلة في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز" (Nature Communications).

قاد البحث كل من البروفيسور راجيش مينون (Rajesh Menon) من قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب في كلية برايس للهندسة (Price College of Engineering) بجامعة يوتا، وعضو المختبر داجون لين (Dajun Lin)، والمؤلف المشارك بريان بيكر (Brian Baker) من منشأة يوتا للتصنيع النانوي (Utah Nanofab).

تستعير هذه الطريقة من تقنية الطباعة الحجرية (الليثوغرافيا) وتوسعها إلى الأبعاد الثلاثية. يمر الليزر عبر مادة أساسية حساسة للضوء تُعرف باسم SU-8، مما يؤدي إلى تصليد الحجم الذي يتم تعريضه للإشعاع، بينما يتم غسل الباقي. للحفاظ على دقة الشعاع أثناء دخوله إلى المادة، قام الفريق ببناء قناع نانوي يعوض انكسار الضوء بواسطة القاعدة، ويوجه طاقة الليزر فقط إلى الحجم المستهدف للشكل النهائي.

استخدم الباحثون هذه التقنية لتصنيع مكونات أنبوبية دقيقة، يبلغ قطر الواحد منها 6 ميكرومترات، مرتبة في شبكة بنسبة طول إلى قطر تصل إلى 120:1. تحملت هذه الهياكل اختبارات الضغط، وقامت بنقل السوائل عبر الخاصية الشعرية. كما عرضوا طباعة أشكال متعددة بالتسلسل باستخدام حزام ناقل. يصف مينون المخرجات الحالية بأنها "ثنائية الأبعاد موسعة" وليست ثلاثية الأبعاد حقيقية، لأن العملية تتحكم فقط في الشكل ثنائي الأبعاد مع تمديد البعد الثالث قدر الإمكان. يعمل الفريق حاليًا على دفع هذه التقنية نحو التحكم ثلاثي الأبعاد الحقيقي.