Tehnologija 3D ispisa pretvara neprozirnu smolu u objekte koji se mogu koristiti za stvaranje umjetnih arterija

Tim inženjera sa Švicarskog saveznog instituta za tehnologiju u Lausannei (EPFL) razvio je metodu 3D ispisa koja koristi svjetlost za izradu predmeta od neprozirne smole u nekoliko sekundi. Ovaj napredak mogao bi imati obećavajuću primjenu u biomedicinskoj industriji, kao što je proizvodnja umjetnih arterija. Istraživanje je nedavno objavljeno u časopisu Advanced Science.

Još 2017. godine, inženjeri EPFL-ovog Laboratorija za primijenjene fotoničke uređaje (LAPD) dizajnirali su 3D printer koji je sposoban za izradu objekata gotovo trenutno. Pet godina kasnije, tim je poboljšao svoju tiskarsku opremu i metode za proizvodnju predmeta od neprozirnih smola koje su prije bile nemoguće.

EPFL-ov 3D printer jedan je od najbržih na svijetu. Većina 3D pisača radi nanošenjem materijala sloj po sloj, proces poznat kao aditivna proizvodnja. EPFL, s druge strane, koristi volumetrijsku metodu, gdje se smola ulijeva u posudu i vrti. Inženjeri osvjetljavaju spremnik svjetlom iz različitih kutova, uzrokujući da se smola stvrdne kada energija akumulirana u njoj prijeđe zadanu razinu. Ovo je vrlo precizna metoda koja može proizvoditi objekte u istoj rezoluciji kao postojeće tehnologije 3D ispisa.

Ova volumetrijska metoda može se koristiti za predmete gotovo bilo kojeg oblika. Inženjerima je trebalo samo 20 sekundi da naprave sićušnu figuricu Yode iz Ratova zvijezda, u usporedbi s oko 10 minuta tradicionalnim proizvodnim procesom.

Svjetlost može očvrsnuti smolu interakcijom s fotoosjetljivim spojevima sadržanim u plastici. Inženjeri kažu da nova metoda djeluje samo ako svjetlost prolazi kroz smolu u ravnoj liniji bez odstupanja, što nije slučaj u neprozirnim smolama. U tu svrhu smislili su rješenje.

Prvo su pomoću kamere promatrali putanju svjetlosti kroz smolu, a zatim su prilagodili izračune kako bi kompenzirali svjetlosnu distorziju. Također su programirali pisač da izvodi izračune i ispravlja svjetlo, što je osiguralo da stroj ima točnu količinu energije potrebnu za stvrdnjavanje smole. Kao rezultat toga, inženjeri su mogli tiskati objekte u neprozirnoj smoli s gotovo istom preciznošću kao i prozirnom smolom, što je bio veliki napredak.

Kao sljedeći korak, inženjeri se nadaju da će moći koristiti novu metodu za ispis nekoliko materijala u isto vrijeme i povećati razlučivost pisača s desetinke milimetra na mikrometar.