Научници производе 3-Д штампане структуре са уграђеним-нано-борама за напредну контролу површине
Вухан, Кина - Истраживачки тим на Универзитету науке и технологије Хуаџонг развио је нови приступ 3Д-штампању заснован на ласеру за израду тро-димензионалних микро{{5}структура које носе шаре бора у наноразмери на својим површинама, отварајући нове путеве за површине високе{{6}.
У студији, тим извештава о методи „директне монтаже ласера“ која користи фемтосекундни ласер за генерисање полимерних микро-воксела који спонтано формирају наноборе услед неусклађености напрезања током фотополимеризације.
Главне карактеристике технологије укључују:
A један-материјал,-процес у једном кораку: Цела микроструктура-укључујући њене боре-формира се у једном ласерском-пролазу писања, без потребе за одвојеним шаблонима или накнадним-корацима бора.
Висока просторна резолуција и геометријска слобода: Метод омогућава израду кориснички{0}}дизајнираних архитектура у 3-Д са програмираним обрасцима бора (укључујући хијерархијске или шарене боре) преко површина.
Контролисана таласна дужина бора до десетина нанометара: Аутори показују да се таласне дужине бора могу подесити (испод ~40 нм) контролом параметара ласера и материјала.
Широка применљивост: Пошто се набори уграђују током штампања, резултујуће архитектуре могу да комбинују макро{0}}дизајн облика и текстуру површине наноразмера у једном кораку-обећавајући за примену у оптици, сензорима, микро-флуидима и механичким уређајима где су површина, светлост-интеракција или понашање при влажењу важни.
Истраживачки тим је демонстрирао ту способност штампањем микро-цигли, решеткастих низова, па чак и уметничких облика (на пример, микро-амблема универзитета) прекривених наноборама, доказујући и структурну сложеност и контролу површинске текстуре.
Према ауторима, главна иновација лежи у комбиновању адитивне израде микро-архитектура са-наноструктурирањем на лицу места-ефективно спајањем 3-Д штампања са узорцима на наносмерама у јединствен процес. Ово би могло значајно да поједностави производњу функционалних површина, где би била потребна уобичајена одвојена литографија или само-наборани кораци.
Потенцијалне импликације рада укључују побољшане перформансе микроуређаја (на пример кроз повећану површину или побољшано расејање светлости), повећану функционалност у микро-роботици или биомедицинским скелама (где текстура површине утиче на понашање ћелија) и нове слободе дизајна у метаматеријалима или фотонским архитектурама.
Аутори закључују да њихова стратегија „обезбеђује универзални протокол за изградњу скоро произвољних нано-набораних архитектура“ и „олакшава нову парадигму у производњи микро/нано адитива“.
