В МФТИ создано устройство для 3D-печати микроскопических структур

Ученые Московский физико-технический институт сконструировали литограф для создания 3D-объектов с размерами элементов 150 нм и разрешением 350 нм. Оборудование можно применять при создании микрооптических элементов фотонных интегральных схем, микрокаркасных систем для роста тканей и при прототипировании микроэлектронных элементов.

Устройство использует ультракороткие лазерные импульсы видимого диапазона, что существенно уменьшает стоимость оборудования и его обслуживания, сообщает пресс-служба МФТИ. В качестве материала для 3D-микроструктур используются оптически прозрачные биосовместимые фотополимеры, созданные совместно с Нижегородским институтом металлоорганической химии имени Разуваева.

Одно из основных преимуществ нового литографа — возможность работы в режиме 3D-принтера, что позволяет создавать формы с размерами элементов меньше, чем способен увидеть невооруженный глаз. Это открывает новые возможности для биологических и фотонных исследований. В частности, разработанный литограф позволит изготавливать микромеханические устройства для исследований поведения материалов при микроструктурировании, микрокаркасные системы для имитации процессов роста тканей, а также мембранные структуры с контролируемым дизайном микропор для исследования миграции клеток в сложных структурах. В качестве одного из применений в сфере физических исследований разработчики указывают развитие технологии создания фазовых масок для кодирования информации с помощью света и создания устройств формирования специализированных оптических полей, таких как вихревые пучки и Бесселевы пучки.

Прибор также найдет применение в оптоэлектронике — в технологии оптического соединения элементов фотонных интегральных схем с помощью полимерных оптоволоконных элементов. Это может стать аналогом распайки элементов на печатных платах в фотонике.

«Сейчас на российском рынке приборов нет отечественных конкурентов в этой области, и проект способствует импортозамещению, так как на рынке доминируют в основном немецкие приборы», — прокомментировал главный конструктор устройства, руководитель конструкторского бюро оптической литографии Данила Колымагин.

Сейчас проект находится на заключительном этапе опытно-конструкторских работ, проводимых по заказу Министерства образования и науки РФ в рамках федерального проекта «Развитие отечественного приборостроения гражданского назначения для научных исследований» и национального проекта «Наука и университеты». В апреле 2025 года пройдут государственные приемочные межведомственные испытания, по результатам которых будет принято решение о приемке прибора. Ожидается, что проект завершится в августе 2025 года, после чего литограф пойдет в серийное производство. Основными заказчиками оборудования станут научные центры и компании, занимающиеся фотоникой и биофотоникой.

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.