Применение ультразвуковых волн с фокусировкой открыло новые горизонты для достижения беспрецедентной точности в производстве микроустройств с использованием 3D-печати.
Исследователи из Университета Конкордия разработали передовую технологию 3D-печати, использующую звуковые волны для точного формирования микроскопических структур на мягких полимерах, таких как силикон. Эта методика, известная как «проксимальная звуковая печать», обеспечивает значительно более высокую точность при производстве микроустройств, которые применяются в медицине, экологическом мониторинге и современных сенсорах, отмечает Tech Xplore.
Данная технология основывается на использовании фокусированных ультразвуковых волн, которые инициируют химические реакции, благодаря которым жидкий полимер затвердевает исключительно в зонах печати. Такой подход существенно выделяется по сравнению с традиционными методами, использующими нагрев или свет. Звуковая 3D-печать идеально подходит для материалов, применяемых в микрофлюидных системах, лабораторных чипах и гибкой электронике. Создание таких объектов с помощью обычных методов представляет собой значительные трудности.
Это изобретение стало логическим продолжением предыдущих исследований той же исследовательской группы, которая впервые показала, что ультразвук может вызывать контролируемое затвердение полимеров. Тем не менее, первоначальная методика страдала от недостаточной четкости и нестабильности. Новая концепция предполагает размещение генератора звука близко к поверхности печати, что значительно улучшает точность контроля процесса.
Новый метод позволил ученым добиться значительных результатов. Теперь возможно формировать структуры, которые в десять раз компактнее своих предшественников, при этом снизив энергозатраты и повысив надежность готовых изделий.
Достигнутая высокая точность открывает возможность создания сложных микрофлюидных каналов, чувствительных сенсоров и многосоставных конструкций всего за одну операцию. В будущем эта техника ускорит разработку прототипов медицинского оборудования, приборов для персонального мониторинга здоровья и элементов мягкой робототехники, предоставляя промышленности новый эффективный инструмент для изготовления микросистем.
Фото: hi-tech.mail.ru