Tecnología de impresión Xolography 3D. a, Ilustración renderizada de la zona de impresión y vías de reacción fotoinducidas asociadas del DCPI. B, Espectro de absorbancia de DCPI en resina 1 en condiciones de oscuridad (gris) e irradiación UV de 375 nm (azul). C, Cinética de fotoconmutación sondada a 585 nm:generación del estado activo de DCPI durante una irradiación UV de 375 nm a 1,5 mW cm −2 durante 145 s, seguido de relajación térmica al estado fundamental en la oscuridad. Crédito: Naturaleza (2020). DOI:10.1038 / s41586-020-3029-7
Un equipo de investigadores afiliado a varias instituciones en Alemania ha desarrollado una nueva química para mejorar el control del volumen de líquido en la fabricación aditiva volumétrica. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el grupo describe su proceso y qué tan bien funcionó cuando se probó.
La impresión tridimensional ha ocupado muchos titulares durante la última década, ya que ha revolucionado el proceso de fabricación de una amplia variedad de productos. La mayoría de la impresión 3D implica controlar los pórticos que trabajan juntos para colocar una boquilla que aplica diferentes tipos de material a una base para construir productos. Más recientemente, Se han desarrollado algunos tipos nuevos de impresoras 3-D para la fabricación aditiva volumétrica, o VAM, que utilizan luz láser para inducir la polimerización en un precursor líquido para crear productos. Trabajan construyendo productos capa a capa. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han mejorado la forma en que comienza la polimerización en las aplicaciones de VAM. Al agregar la capacidad de controlar el volumen de precursor líquido involucrado en el proceso de iniciación, pudieron aumentar 10 veces la resolución de la impresión VAM. Llaman a su proceso recientemente mejorado xolografía porque implica el uso de dos haces de luz cruzados para solidificar un objeto deseado.
El proceso comienza con la creación de una hoja de luz rectangular utilizando un láser disparado en una tina de precursor líquido. El láser excita las moléculas precursoras dentro del rectángulo, preparándolos para el segundo rayo de luz. El segundo láser se dirige luego al rectángulo como un corte de imagen preformado. Cuando la rebanada se proyecta en el rectángulo, las moléculas precursoras excitadas se solidifican en un polímero, formando una rodaja solidificada. Luego, se mueve el volumen de resina (la hoja de luz permanece fija en su lugar) para que el proceso se pueda repetir para crear otro corte. El proceso general se repite, creando más rebanadas a medida que avanza, hasta lograr la forma deseada.
Los investigadores demostraron la resolución mejorada de su técnica imprimiendo primero en 3D una pequeña bola atrapada dentro de una jaula esférica de 8 mm de diámetro. Siguieron imprimiendo una lente Powell asférica y luego un busto de un ser humano de 3 cm de diámetro.
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