Un láser de alta potencia, vía óptica optimizada, una tecnología de resolución adaptativa patentada, y los algoritmos inteligentes para el escaneo láser han permitido a UpNano, una empresa de alta tecnología con sede en Viena, para producir una impresión 3D de alta resolución como nunca antes se había visto.

"Las piezas con resolución nano y microescala ahora se pueden imprimir en 12 órdenes de magnitud, en tiempos nunca alcanzados anteriormente. Esto ha sido logrado por UpNano, un spin-out de TU Wien, que desarrolló un sistema de impresión 3-D de polimerización de dos fotones (2PP) de alta gama que puede producir piezas poliméricas con un volumen que varía de 100 a 1012 micrómetros cúbicos. Al mismo tiempo, la impresora permite una resolución nano y microescala, ", dijo la empresa en un comunicado.

Recientemente, la compañía demostró esta notable capacidad imprimiendo cuatro modelos de la Torre Eiffel que van desde 200 micrómetros a 4 centímetros, con una representación perfecta de todas las estructuras minúsculas en 30 a 540 minutos. Con este, La impresión 3-D 2PP está lista para aplicaciones en I + D y en la industria que hasta ahora parecían imposibles.

Según la empresa, La tecnología de producción ultraprecisa de la impresión 2PP 3-D hasta ahora solo podía optimizarse para un rango de escala muy limitado. También, la producción en el rango de centímetros (rango meso) tomó un tiempo extremadamente largo y, por lo tanto, no fue atractiva para la producción cuantitativa en la industria. UpNano ahora demuestra lo que parecía imposible:su sistema de impresión NanoOne puede producir muestras de alta precisión con una resolución nanométrica y micrométrica que van desde centi-, a mili a micrómetro de tamaño. Y esto en minutos.

Fotones con poder

"Desarrollamos y patentamos una innovadora tecnología de resolución adaptativa para nuestro sistema de impresión 3-D, "explicó Peter Gruber, jefe de tecnología y cofundador de UpNano.

"Junto con una ruta óptica optimizada y algoritmos inteligentes, podemos utilizar toda la potencia del láser hasta 1 vatio, que es varias veces más que en sistemas comparables, "añadió.

Un láser tan potente proporciona suficiente energía para la impresión de alta velocidad, especialmente en el modo de resolución adaptativa. Esta, De hecho, es una ventaja significativa en comparación con otros sistemas que utilizan láseres más débiles y, por lo tanto, tienen un rendimiento limitado.

"El beneficio de esta innovación, "añadió Bernhard Küenburg, CEO de UpNano, "es más notable en el rango meso. El sistema NanoOne ofrece tiempos de producción significativamente más rápidos que otros sistemas. Agregue nuestra tecnología de resolución adaptativa patentada a esto y terminará con la capacidad de imprimir objetos de un centímetro de gran tamaño con una resolución micrométrica en ciclos de producción cortos . "

Este algoritmo permite un ensanchamiento del punto láser hasta un factor de 10 de acuerdo con las especificaciones de la muestra impresa. Un simple cambio de objetivos (hay diferentes disponibles, que van desde un aumento de 4x hasta 100x) permite la producción de piezas en el micro rango con resoluciones en la escala nanométrica.

Esta, también, es mucho más rápido que otros sistemas gracias a las vías ópticas específicas, los algoritmos de escaneo optimizados y la tecnología de resolución adaptativa patentada. De hecho, NanoOne es capaz de fabricar objetos con volúmenes que oscilan entre 12 órdenes de magnitud. Las dimensiones en el rango de micrómetros son igualmente posibles que en el rango de centímetros, manteniendo una resolución ultra alta. Y todo eso en el menor tiempo posible.

Gracias a esta gran versatilidad, el sistema ha suscitado gran interés en I + D y en la industria inmediatamente después de su introducción. Un ejemplo de su uso en medicina e investigación es la producción de microagujas con tolerancias ajustadas y características definidas como la punta afilada, la cánula o depósito.

Las piezas micromecánicas funcionales reflejan otra interesante área de aplicación para la tecnología UpNano. Un ejemplo de evaluación comparativa es un resorte funcional con una altura de 6 milímetros impreso en menos de seis minutos o piezas de dos componentes con elementos móviles incluidos, impresos en trabajos de impresión individuales para aplicaciones de tecnología médica.

Los filtros son el tercero de numerosos ejemplos que demuestran el rango de tamaño del NanoOne. Los tamaños de varios centímetros cuadrados con tamaños de poros en el rango de micrómetros de un solo dígito bajo se pueden imprimir en horas.

"Estos filtros tienen tamaños de poros exactamente definidos para el 100 por ciento de todos los poros, ", explicó Küenburg. Las variaciones en el tamaño de los poros son tan históricas como los resultados de los filtros insatisfactorios. De esta manera, NanoOne de UpNano ofrece un nuevo horizonte para los procesos de filtrado y separación, un horizonte que ejemplifica el poder innovador de la empresa.