Технологията за 3D печат превръща непрозрачната смола в обекти, които могат да се използват за създаване на изкуствени артерии

Екип от инженери в Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана (EPFL) разработи метод за 3D печат, който използва светлина, за да направи обекти от непрозрачна смола за секунди. Този пробив може да има обещаващи приложения в биомедицинската индустрия, като производството на изкуствени артерии. Изследването беше публикувано наскоро в списанието Advanced Science.

Още през 2017 г. инженерите от Лабораторията за приложни фотонни устройства (LAPD) на EPFL проектираха 3D принтер, способен да прави обекти почти мигновено. Пет години по-късно екипът подобри своето печатащо оборудване и методи за производство на обекти, направени от непрозрачни смоли, които преди са били невъзможни.

3D принтерът на EPFL е един от най-бързите в света. Повечето 3D принтери работят чрез депозиране на материал слой по слой, процес, известен като адитивно производство. EPFL, от друга страна, използва обемния метод, при който смолата се излива в контейнер и се върти. Инженерите осветяват контейнера със светлина от различни ъгли, което кара смолата да се втвърди, когато енергията, натрупана в нея, надвиши дадено ниво. Това е много прецизен метод, който може да произвежда обекти със същата резолюция като съществуващите технологии за 3D печат.

Този обемен метод може да се използва за обекти с почти всякаква форма. На инженерите им отне само 20 секунди, за да създадат малка фигурка на Йода от Междузвездни войни, в сравнение с около 10 минути при традиционен производствен процес.

Светлината е в състояние да втвърди смолата чрез взаимодействие с фоточувствителните съединения, съдържащи се в пластмасата. Инженерите казват, че новият метод работи само ако светлината минава през смолата по права линия, без да се отклонява, което не е случаят с непрозрачните смоли. За тази цел те измислиха решение.

Първо, те използваха камера, за да наблюдават траекторията на светлината през смолата, а след това коригираха изчисленията, за да компенсират изкривяването на светлината. Те също така програмират принтера да изпълнява изчисления и да коригира светлината, което гарантира, че машината има точното количество енергия, необходимо за втвърдяване на смолата. В резултат на това инженерите успяха да отпечатат обекти в непрозрачна смола с почти същата прецизност като прозрачната смола, сериозен пробив.

Като следваща стъпка инженерите се надяват да могат да използват новия метод за отпечатване на няколко материала едновременно и да увеличат разделителната способност на принтера от една десета от милиметъра до микрометър.