Разработан оптожидкостный метод 3D-микропечати из металлов и полупроводников

Исследователи из Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка и Национального университета Сингапура создали технологию оптожидкостной сборки для производства трёхмерных микро- и наноструктур из различных материалов.

Существующий метод двухфотонной полимеризации позволял изготавливать объекты тоньше человеческого волоса, но работал преимущественно с полимерами. Новая технология снимает это ограничение и открывает возможность использования металлов, полупроводников и других функциональных материалов.

В основе метода лежит управление движением жидкости с помощью света. Микроскопические частицы помещаются в жидкую среду, после чего фемтосекундный лазер фокусируется на заданной точке. Лазерное излучение создаёт локальный температурный градиент, который приводит жидкость в движение и направляет частицы к полимерной микроформе с отверстием. Частицы проходят через отверстие и накапливаются внутри, принимая заданную геометрическую форму. После завершения сборки полимерная оболочка удаляется, а структура сохраняет форму благодаря ван-дер-ваальсовым силам между частицами.

Для демонстрации практического применения команда изготовила микроклапаны для сортировки частиц по размеру в узких каналах, а также микророботов из нескольких материалов. Созданные роботы способны двигаться под воздействием света или реагировать на внешние магнитные поля.

Первый автор исследования Сянлун Лю отметил, что форма конечного изделия может быть произвольной — от кубической до сферической.