Revolutie in 3D-nanoprinten
Wetenschappers van de Technische Universiteit van Wenen hebben een revolutie ontketend in 3D-nanoprinten, de techniek om minuscuul kleine driedimensionale objecten te creëren. Het team heeft de snelheid van het printen maar liefst 500 tot 1.000 keer sneller gemaakt, legt professor Jurgen Stampl uit aan de BBC.
In slechts vier minuten kan het team een ultraklein Formule 1-wagentje maken dat amper 0,285 mm groot is. Het autootje is opgebouwd ut 100 lagen, die elk bestaan uit 200 geprinte lijnen.
Twee laserstralen
Om de constructie zo snel te doen verlopen, gebruikt het team een nieuwe techniek met twee laserstralen, de zogenaamde tweefotonenlithografie. Terwijl het vloeibare hars dat dient als grondstof voor het traditionele 3D-printen uithardt op de plaatsen waar de laserstraal de stof raakt, is dat bij de nieuwe techniek slechts op die punten waar de twee stralen convergeren. Dat maakt het dus mogelijk om ook binnenin het hars vaste polymeren van enkele nanometers groot te 'bouwen'.
De wetenschappers bereikten hun doorbraak door de ontwikkeling van een speciaal type hars en een verbetering van het mechanisme dat de spiegels voor de scherpstelling van de lasers regelt. Ze ontwerpen nu biocompatibele harsen zodat ook dokters de techniek kunnen gebruiken bij patiënten.
Medische toepassingen
Een mogelijke toepassing is de creatie van mallen die cellen zouden kunnen gebruiken om nieuwe biologische structuren te bouwen. Ingenieurs van de Washington State University hebben al aangetoond hoe 3D-printers kunnen dienen om dergelijke hulpstukken te maken die de aangroei van beschadigd bot kunnen ondersteunen.
Stampfl stelt dat de nieuwe techniek van zijn team ook werkt bij zachtere weefsels, zoals spieren en kraakbeen. "We kunnen die structuren ook schrijven in de nabijheid van cellen, aangezien onze infraroodstralen compleet onschadelijk zijn voor biologisch weefsel," zegt hij. "Dat is niet mogelijk bij andere 3D-printtechnieken die eerst de omhulsels moeten maken en dan de cellen daarin moeten zaaien, of de spuitkop van een inktjet moeten gebruiken om door de cellen te duwen met mogelijke schade tot gevolg. Met de tweefotonenlithografie kunnen we schrijven in dezelfde ruimte als de cellen, wat we schrijven in vivo noemen."
