Кремень FMZ Реклама
Kremen FMHM Реклама

3D-печатный мальчик с нанопальчик

news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
15.01.2020
4218
8
Новости

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

6

Швейцарские ученые воспроизвели в миниатюре «Давида» за авторством Микеланджело Буонарроти: крошечная 3D-печатная статуэтка выполнена из чистой меди, а в высоту не превышает одного миллиметра вместе с постаментом. Объясняем, почему иногда гвозди лучше все-таки забивать микроскопом.

3D-печатный мальчик с нанопальчик

Воспроизведением шедевра занималась компания Exaddon — дочернее предприятие компании Сytosurge, в свою очередь созданной на базе Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich). Над технологией микропечати металлических изделий FluidFM ученые работают с 2009 года.

3D-печатный мальчик с нанопальчик

Если оригинальная пятиметровая статуя Давида выточена из мрамора, то реплика напечатана медью, хотя методика в принципе позволяет работать и с другими металлами, включая титан, никель, олово, различные сплавы, золото, платину и серебро. Основной же спрос, примерно девять из десяти заказов, приходится именно на долю меди, так как на практике технология в основном используется в производстве и ремонте микроэлектроники.

3D-печатный мальчик с нанопальчик

Основана технология на электролитическом осаждении ионов и наночастиц. Печатающая сборка состоит из микропипетки на кончике упругой консоли, погруженной в электролит. Микрожидкостная система с регулировкой потока на фемтолитровой шкале подает раствор, в данном случае сульфата меди, на токопроводящий субстрат. Подача осуществляется через круглое сопло диаметром 100-300 нанометров или прямоугольное со стороной в 100 нм, 1 мкм или 2 мкм. Процесс построения отслеживается и контролируется с помощью лазера.

3D-печатный мальчик с нанопальчик

Система в целом схожа по устройству с атомно-силовыми микроскопами, так что да: если вам понадобится подковать блоху, молотком не обойтись. Гвозди придется забивать именно микроскопом. Фильеры, кстати (на иллюстрации ниже), изготавливаются из зондов, используемых в тех самых сканирующих атомно-силовых микроскопах, а каналы и отверстия вытравливаются сфокусированными ионными пучками.

3D-печатный мальчик с нанопальчик

Exaddon последовательно совершенствует технологию, повышая производительность и гибкость процесса. Первые опыты вращались вокруг 3D-печати спиральных структур с предсказуемыми сложностями: одного лишь субстрата было недостаточно, требовались и опорные структуры, чье производство и отделение от готовых моделей создавало дополнительные трудности. В текущей версии оборудование якобы позволяет выращивать навесные структуры под углами до девяноста градусов без поддержек. Один из плюсов технологии заключается в том, что печать осуществляется при комнатной температуре, позволяя не волноваться о тепловой деформации.

3D-печатный мальчик с нанопальчик

Точность позиционирования продвигаемого компанией Exaddon 3D-принтера Ceres достигает ± 250 нм в горизонтальной плоскости и ± 5 нм по Z. Размер площади печати в стандартной конфигурации не превышает 25х25 мм, но при необходимости рабочий объем может быть увеличен до 100х70х60 мм. С другой стороны, картридж вмещает всего один микролитр «чернил», так что увеличенный объем нужен разве что для печати серий очень-очень маленьких изделий. Печатает аппарат неспешно: выращивание миллиметровой статуэтки заняло примерно тридцать часов.

3D-печатный мальчик с нанопальчик

Можно ли сделать «мальчика с пальчик» еще меньше? Можно. Команда напечатала еще одну реплику, на этот раз высотой всего в одну десятую миллиметра и всего за двадцать минут, но тут уже стало страдать качество: на иллюстрации выше хорошо видно, что даже у этой технологии есть практические ограничения — все-таки это не молекулярный ассемблер. 

Как это работает: 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

6
Комментарии к статье