Трёхмерная голографическая печать: революционный метод, превосходящий традиционный в 25 раз

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Университета Южной Дании (SDU) представили революционный метод 3D-печати, значительно улучшающий производительность и точность создания объектов. Данный метод, известный как голографическая томографическая объемная аддитивная технология (TVAM), применяет трехмерные голограммы для мгновенного формирования сложных структур.

В традиционной TVAM-технологии используется проекция лазерного света на вращающийся сосуд со смолой, которая отвердевает по мере поглощения энергии. Однако эффективность этого подхода была чрезвычайно низкой, так как лишь приблизительно 1% света оказывал влияние на смолу, формируя требуемую структуру.

Новая концепция, предложенная группой под руководством профессора Кристофа Мозера из EPFL и профессора Йеспера Глюкстада из SDU, задействует фазу световых волн, оставляя амплитуду без изменения. Такое незначительное преобразование привело к существенному улучшению точности.

Группа ученых показала эффективность своего метода, напечатав сложные 3D-фигуры, включая миниатюрные лодки, сферы, цилиндры и художественные объекты, за менее чем минуту с высочайшей точностью. При этом использовалась в 25 раз меньшая оптическая мощность по сравнению с предшествующими методиками.

Одним из главных новшеств является методика HoloTile, разработанная профессором Глюкстадом. Она нивелирует случайные световые помехи, обычно вызывающие зернистость изображений. Благодаря HoloTile удалось достичь высокой точности в 3D-печати.

Мария Изабель Альварес-Кастаньо, студентка EPFL и ведущий исследователь, отметила еще одну уникальную черту голографического подхода. Голографические лучи можно сделать «самовосстанавливающимися», что позволяет им стабильной проходить через смолу, даже при попадании на мелкие частицы. Это свойство особенно полезно в 3D-печати с биосмолами и гидрогелями, содержащими клетки, делая метод пригодным для биомедицинских сегодня приложений.

В перспективе команда намеревается еще вдвое увеличить эффективность своей разработки. Профессор Мозер заявляет, что благодаря усовершенствованию вычислительных процессов, конечной целью станет создание объектов путем простой проекции голограммы на смолу без её вращения, что делает процесс еще более простым и открывает новые возможности для высокообъёмного и энергоэффективного производства.

Источник: iXBT