Forskare vid MIT och University of Texas i Austin har utvecklat en chip-baserad 3D-skrivare som är ungefär lika stor som ett mynt. Denna unika lilla manick ska kunna användas till exempel för rapid prototyping på språng.
Forskarnas prototyp består av ett fotoniskt chip som avger ljusstrålar som i sin tur härdar ett resin till en solid form när ljuset träffar materialet. Det skriver MIT i ett pressmeddelande. Chippet sitter under ett genomskinligt objektglas, liknande de som används i mikroskop, som innehåller en ytlig fördjupning som håller kvar resinet. Det har inga rörliga delar, utan förlitar sig istället på en rad små optiska antenner för att styra ljusstrålen. Dessa optiska antenner är 160 nanometer tjocka. Som jämförelse är ett pappersark cirka 100 000 nanometer tjockt.
Forskarna använder elektriska signaler för att icke-mekaniskt styra ljusstrålen, vilket får resinet att stelna där strålen träffar det. De har demonstrerat hur detta fungerar genom att 3D-printa tvådimensionella mönster, som bokstäverna M-I-T. Denna process tar bara några sekunder.
Den här typen av bärbar 3D-skrivare kan användas för många applikationer, till exempel för att skapa skräddarsydda medicinska komponenter eller för ingenjörer att göra snabba prototyper ute på fältet.
– Detta system omprövar helt vad en 3D-skrivare är. Det är inte längre en stor låda som står på en bänk i ett labb och skapar föremål, utan något som är handhållet och bärbart. Det är spännande att tänka på de nya applikationerna som kan komma ut ur detta och hur området för 3D-utskrift kan förändras, säger Jelena Notaros, Robert J. Shillmans, professor i elektroteknik och datavetenskap (EECS) och en av författarna bakom studien.
På sikt föreställer sig forskarna ett system där chipet sitter på botten av en liten behållare med resin och avger ett 3D-hologram av synligt ljus som snabbt härdar ett helt objekt i ett enda steg. För att komma dit krävs en helt ny chipdesign med kiselfotonik och arbetet att utveckla det fortsätter.
