Исследователи напечатали на 3D-принтере микрообъекты из чистого золота

Доступные на сегодняшний день технологии 3D-печати, такие как литография, литье, селективное лазерное спекание или сплавление, не позволяют работать в масштабе менее 10 мкм, необходимом для электронных комплектующих.

Новый метод, который назвали LIFT (laser-induced forward transfer), основан на ультракоротких вспышках зеленого лазера, которые расплавляют крохотные частицы металла на нанопленке. В процессе образуются микрокапли расплавленного металла, которые можно направить в нужную точку поверхности, где они затвердевают. С помощью нового метода исследователи изготовили спиральную конструкцию из меди и золота. Эти металлы плавятся примерно при одной температуре, и медь служит поддерживающим «каркасом» для золота. Объем расплавленных капель составил всего несколько фемтолитров (10^-15 литра), поэтому размер деталей был всего несколько десятков микронов, включая некоторые элементы меньше 10 мкм. Изготовив объекты, исследователи использовали метод химического травления в хлориде железа, чтобы полностью удалить медный каркас и получить спиральную конструкцию из чистого золота.

Возможность создавать конструкции свободной формы, с полостями и нависающими элементами, чрезвычайно важна для 3D-печати сложных устройств. Технология LIFT в сочетании с химическим травлением — это один из способов создания подобных объектов в микромасштабах. Метод LIFT может стать многообещающей разработкой и для других металлов и сплавов. Ученые рассчитывают приспособить технологию к другим материалам для 3D-печати электронных цепей, микромеханических устройств и сенсоров, например, в биомедицине. Таким образом, речь идет о новом методе производства в очень маленьких масштабах — это еще один шаг к утверждению 3D-печати в качестве целесообразного и эффективного метода производства.