La fabricación aditiva es una técnica en la que se produce un objeto tridimensional añadiendo sucesivamente nuevas capas de material de construcción a las que ya se han depositado. Recientemente, Las impresoras 3D disponibles comercialmente han experimentado un rápido desarrollo y también los materiales de impresión 3D. incluyendo soportes transparentes de alta calidad óptica. Estos avances abren nuevas posibilidades en muchos campos de la ciencia y la tecnología, incluida la biología, medicamento, estudios de metamateriales, robótica y microóptica.

Investigadores de la Facultad de Física, Universidad de Varsovia, Polonia, han diseñado lentes diminutos (con dimensiones tan pequeñas como una fracción del diámetro de un cabello humano) que se pueden fabricar fácilmente utilizando una técnica de impresión láser 3-D sobre varios materiales, incluyendo materiales novedosos y frágiles similares al grafeno 2-D. Las lentes aumentan la extracción de la luz emitida por las muestras de semiconductores y remodelan su parte saliente en un haz ultra estrecho.

Gracias a esta propiedad, ya no es necesario incluir un objetivo de microscopio voluminoso en la configuración experimental al realizar mediciones ópticas de emisores de luz de tamaño nanométrico único (como puntos cuánticos), que hasta ahora no se ha podido evitar. Un objetivo de microscopio típico utilizado en un estudio de este tipo tiene aproximadamente el tamaño de una mano, pesa hasta una libra (medio kilogramo) y debe colocarse a una distancia de aproximadamente un décimo de pulgada (unos pocos milímetros) de la muestra de análisis. Estos imponen limitaciones significativas en muchos tipos de experimentos modernos, como mediciones en campos magnéticos pulsados, a temperaturas criogénicas, o en cavidades de microondas, que, por otro lado, se puede levantar fácilmente con las nuevas lentes.

La alta velocidad de la técnica de impresión 3-D hace que sea muy fácil producir cientos de microlentes en una muestra. Organizarlos en matrices regulares proporciona un conveniente sistema de coordenadas, que especifica con precisión la ubicación de un nanoobjeto elegido y permite múltiples mediciones en diferentes laboratorios de todo el mundo. La invaluable oportunidad de volver al mismo emisor de luz permite una investigación y prueba de hipótesis mucho más eficiente en el tiempo. Específicamente, uno puede centrarse por completo en diseñar y realizar un nuevo experimento en el nanoobjeto estudiado antes, en lugar de llevar a cabo una investigación que requiere mucho tiempo de miles de otros nanoobjetos antes de encontrar un análogo al en cuestión.

La forma de las microlentes propuestas se puede adaptar fácilmente a la llamada técnica de microfabricación 2.5-D. Los objetos que satisfacen sus requisitos previos se pueden producir sobre superficies a gran escala presionando un sello estampado contra la capa de material del que se supone que están hechos. El protocolo de fabricación 2.5-D es especialmente atractivo desde el punto de vista de las posibles aplicaciones de las microlentes, como se puede escalar fácilmente, que es un factor importante en el posible uso industrial futuro.