Голограммы: будущее скоростной наноразмерной 3D-печати?

3D-печать путем рисования световыми лучами на чане с жидким пластиком когда-то была научной фантастикой, но теперь это во многом научный факт. Более того, мы почти уже устали от технологий потребительского уровня. Ученые и инженеры во всем мире с переменным успехом тихо работали в своих лабораториях над новой популярной наноразмерной 3D-печатью. Недавно IEESpectrum сообщает о некоторых многообещающих работах по использованию голографических изображений для создания наноразмерных структур с рекордной скоростью.

Современные стереолитографические принтеры используют УФ-лазер, сканирующий дно ванны с чувствительной к УФ-излучению жидкой фотополимерной смолой, которая химически модифицирована, чтобы сделать ее чувствительной к фотонам УФ-частоты. Все это хорошо, но, как мы знаем, этот метод медленный и может иметь ограниченное разрешение, и его в значительной степени вытеснила технология ЖК-дисплея. Недавние исследования были сосредоточены на двухфотонной литографии, в которой используется смола, которая в значительной степени прозрачна для соответствующей длины волны света, но, что особенно важно, может полимеризоваться с достаточной плотностью энергии (т.е. метод требует одновременного поглощения нескольких фотонов). достигается за счет использования лазеров импульсного режима для фокусировки в очень узкой точке, что обеспечивает необходимую огромную плотность энергии. Такая точная фокусировка, а также возможность пропускать луч через ванну с жидкостью обеспечивают гораздо более высокое разрешение изображения. Но это медленно, мучительно медленно.

Последняя идея, выдвинутая группой исследователей из Китайского университета Гонконга и несколькими связанными сторонами, заключается в использовании массива микрозеркал DLP для создания голографического изображения, по сути, тысячи плотно сфокусированных и управляемых лучей, работающих параллельно. . А там, где есть параллельность, есть и прирост скорости. Сообщается, что тестовые отпечатки из специальных двухфотонных смол производились со скоростью до 54 мм^3 в час с максимальным разрешением 90 мкм, хотя, вероятно, не в одно и то же время. Были показаны некоторые дополнительные интересные результаты: с использованием суспензии наночастиц оксида железа были созданы микромашины, которыми можно было манипулировать с помощью магнита. Кроме того, контролируя мощность отдельных лучей по ходу печати, можно генерировать до одиннадцати значений шкалы серого, что позволяет реализовать переменные свойства материала.

Голограммы — это весело, так что вот краткий рассказ о том, как сделать их своими руками для собственного развлечения. После того, как вы его отправите, ознакомьтесь с этим постом о проекте, использующем тензорный поток, чтобы предсказать, как будет выглядеть голограмма, исходя только из 2D-данных, предоставленных стандартной камерой.