3D-печатный мальчик с нанопальчик
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Еще больше интересных статей
Петрозаводская компания «Лерто» сконструировала 3D-принтер для печати сухими смесями
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.
3D-печатный отель в Тульской области внесен в Книгу рекордов России
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.
Презентация первого отечественного строительного 3D-принтера
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.
Мы рады представить вам нашу совместную разработку с компанией Спец...
Комментарии и вопросы
Да ношу периодически. Всё норм...
нет.. она прикольная, но очень...
Как вариант, такой PTC нагрева...
Друзья, можете подсказать каки...
Добрый день. Замучал принтер )...
Всем доброго времени суток! Из...
Помогите пожалуйста, купил пла...