Новая технология 3D-печати позволяет создавать объекты из смолы за несколько минут

В качестве материала используется густая паста – она превращается в твердые предметы всего за несколько минут, при этом детали получаются более гладкими, гибкими и сложными, чем при традиционной 3D-печати. Такого результата удалось добиться за счет сочетания стандартного проектора и вращающегося контейнера со светочувствительной жидкостью.

Вдохновением для нового 3D-принтера стала медицинская технология компьютерной томографии, которая подразумевает обработку тела рентгеновскими лучами под разными углами. Исследователи применили обратный принцип для создания новых предметов. Процесс назвали компьютерной осевой литографией (CAL). На основе модели CAD фотоны проецируются на контейнер с густой смолой – по мере вращения контейнера получается постоянно изменяющееся световое видео. С помощью оптимизации можно проиграть видео на скорости, соответствующей вращению контейнера. В результате внутри контейнера образуется трехмерный объект – тогда проекцию останавливают, а остатки жидкости сливают. Благодаря проектору исследователям удалось добиться гораздо более высокой скорости производства, чем при использовании лазеров.

Смола для 3D-печати состоит из жидких полимеров, светочувствительных молекул и растворенного кислорода. Под воздействием света молекулы активируются и расходуют кислород. Перекрестные связи между полимерами образуются только на участках, где не осталось кислорода – там жидкость превращается в твердое вещество. Остатки жидкости можно использовать повторно после нагревания в присутствии кислорода.

Команда уже напечатала несколько предметов на новом принтере, от крохотных фигурок до моделей челюсти. На данном этапе ограничение по размеру объектов составляет 10 сантиметров в диаметре. Кроме того, устройство позволяет дополнять уже готовые предметы – например, разработчики поместили в смолу стержень отвертки и изготовили ручку прямо на нем.