Инженеры смогли уменьшить лазерные 3D-принтеры
Лазеры в обычных принтерах очень малы, а вот лазерные 3D-принтеры, до сих пор требовали больших и дорогих лазерных систем
Сейчас промышленность предпочитает лазерную 3D-печать, поскольку она обладает лучшим пространственным разрешением из всех доступных методов.
При лазерной печати сфокусированный лазерный луч направляется на светочувствительную жидкость. В фокальной точке лазерный свет запускает химическую реакцию, которая приводит к локальному затвердеванию материала. Перемещая точку фокуса, можно создавать любые трехмерные микро- и наноструктуры. Химическая реакция основана на двухфотонном поглощении — два фотона одновременно возбуждают молекулу, что вызывает желаемую химическую модификацию. Однако такое одновременное возбуждение происходит очень редко, поэтому приходится применять сложные импульсные лазерные системы. Это приводит к увеличению размеров лазерного принтера. Но при использовании двухэтапного процесса можно реализовать более компактные принтеры.
- Первый фотон переводит молекулу в промежуточное состояние.
- На втором этапе второй фотон переводит молекулу из промежуточного состояния в нужное возбужденное состояние и запускает химическую реакцию.
В чём преимущество? В отличие от механизма двухфотонного поглощения, поглощение двух фотонов не обязательно должно происходить одновременно. Для этого процесса можно использовать компактные и маломощные лазерные диоды непрерывного действия, ведь требуемая мощность лазера намного ниже мощности обычных лазерных указок, однако для печати требуются специальные фоторезисты.
Работа опубликована в журнале Nature Photonics.