3D-печать ускорили в 100 раз с помощью крошечных сгустков металла

Инженеры разработали новый материал для наноразмерной 3D-печати, который способен поглощать в два раза больше энергии и обеспечивает высокую скорость печати.

Исследователи из Стэнфорда разработали новый материал для быстрой печати в наномасштабе. С его помощью они печатают крошечные решетки, которые одновременно прочны и легки. Разработку можно использовать для создания легких защитных покрытий хрупких частей спутников, дронов и микроэлектроники.

Для создания своего материала инженеры включили металлические нанокластеры — крошечные сгустки атомов — в среду для печати с помощью двухфотонной литографии. Это метод, при котором печатный материал затвердевает в результате химической реакции, инициируемой лазерным излучением. 

Ученые обнаружили, что их нанокластеры очень хорошо запускали нужные реакции, и в результате получился материал, представляющий собой композит из полимерного печатного носителя и металла.

Исследователям удалось объединить металлические нанокластеры с различными материалами для 3D-печати. Среди них — акрилаты, эпоксидные смолы и белки. Это значит, что новый метод подойдет для применения в самых разных сферах, говорят разработчики. 

Кроме того, нанокластеры помогли ускорить процесс печати. Например, объединив нанокластеры с белками, Гу и ее коллеги смогли печатать со скоростью 100 мм в секунду, что примерно в 100 раз быстрее, чем при использовании традиционных технологий печати наноразмерных белков.

Исследователи протестировали свой новый материал с несколькими различными решетчатыми структурами. Исследование показало, что новый материал улучшает способности изделий поглощать энергию, повышает прочность и восстанавливаемость — по сути, способность сжиматься и пружинить.