Ученые работают над гибридным 3D-принтером, сочетающим в себе скорость и точность

Проект HoPro-3D призван объединить возможности быстрой и высокоточной 3D-печати и преодолеть существенный разрыв между ними.

3D-принтеры, работающие по технологии MPP, могут похвастаться субмикронным разрешением, однако основной их недостаток – скорость. В таких устройствах лазер низкой мощности производит единственный фотон для обработки одного воксела (трехмерного пиксела) материала. Таким образом, максимальная скорость печати подобной системы – около 10 кубических микронов в секунду. В свою очередь, DLP – это один из самых быстрых способов 3D-печати, его скорость превышает 1 мм3 в секунду даже при разрешении в 10 мкм. Для сравнения, разрешение MPP составляет 100 нанометров, что в 1000 раз выше показателей DLP.

Объединение двух технологий в одном 3D-принтере позволит быстро производить трехмерные объекты с субмикронным разрешением. Такой метод пригодится, в частности, для 3D-печати биомедицинских имплантатов с микромеханическими и микрогидродинамическими элементами. С помощью гибридной технологии можно будет встраивать в детали даже функциональные оптические части, такие как линзы и призмы. Кроме того, на более крупных деталях можно будет печатать микроконструкции, работающие под воздействием света.

Прототип, с которым сейчас работает команда, оснащен высокопроизводительными светодиодами, которые излучают волны длиной 365 нм, а также DLP-чипом высокого разрешения для литографии. В модуле MPP используется лазер предельно короткого импульса, быстрый сканер и оптические элементы микроскопа. Новый 3D-принтер должен сочетать в себе лучшие характеристики двух технологий.

Проект HoPro-3D начали разрабатывать в ноябре 2018 года, он рассчитан на три года – ожидается, что по его результатам команда представит готовое к продаже устройство.