Principio de funcionamiento de PEB. (A) Ilustración esquemática que muestra la nanoimpresión 3D de QD de CdSe/ZnS cubiertos con MPA utilizando PEB. (B) Ilustración esquemática que muestra el mecanismo subyacente de PEB. (C) Espectros FTIR de los QD de fundición directa y la estructura impresa. Crédito:Ciencia (2022). DOI:10.1126/ciencia.abo5345
Un equipo de investigadores de la Universidad de Tsinghua, en colaboración con un colega de la Universidad de Jilin, ha desarrollado una nueva técnica de nanoimpresión 3D que utiliza puntos cuánticos semiconductores. En su artículo publicado en la revista Science , el grupo describe su nueva técnica y proporciona ejemplos de objetos 3D resultantes. Jia-Ahn Pan y Dmitri Talapin de la Universidad de Chicago brindan un artículo de Perspective en la misma edición de la revista sobre dispositivos de impresión 3D más versátiles y el trabajo realizado por el equipo en este nuevo esfuerzo.
El uso de la impresión 3D para fabricar objetos tridimensionales se ha expandido enormemente durante la última década, lo que ha dado lugar a nuevos productos y formas más rápidas de crear objetos de demostración. Pero, como señalan los investigadores con este nuevo esfuerzo, las impresoras 3D utilizan principalmente materiales basados en polímeros, lo que limita el tipo de productos que se pueden fabricar. Los fabricantes dicen que comprarían impresoras 3D capaces de imprimir productos con propiedades ópticas o electrónicas. En este nuevo esfuerzo, los investigadores de China han dado un gran paso en esa dirección.
El nuevo método implica el uso de puntos cuánticos semiconductores (nanocristales hechos de seleniuro de cadmio, cubiertos con sulfuro de zinc y con tapas hechas de ligandos de ácido 3-mercaptopropiónico) como adiciones al material de impresión. Los puntos se activan mediante un láser. Los fotones del láser son absorbidos por un nanocristal, lo que da como resultado un cambio en la química que permite la unión entre los puntos cuánticos, un proceso conocido como absorción de dos fotones. En su configuración, la absorción de los protones solo era posible en lugares donde la intensidad de la luz era máxima. Esto permitió crear enlaces más pequeños que la longitud de onda de la luz.
Los investigadores señalan que su técnica conserva las propiedades optoelectrónicas de los puntos cuánticos, lo que significa que los productos 3D que se imprimen con la tinta hecha con ellos se pueden usar en dispositivos optoelectrónicos.
Los investigadores demostraron la solidez de sus ideas construyendo una impresora 3D capaz de realizar la absorción de dos fotones y luego la usaron para crear varios objetos, algunos de los cuales eran insignias universitarias emisoras de luz. También demostraron que se podía utilizar con una variedad de materiales.
© 2022 Red Ciencia X Las nanoimpresoras láser 3D se vuelven compactas
