Naučnici proizvode 3-D štampane strukture sa ugrađenim-nano-borama za naprednu kontrolu površine
Wuhan, Kina - Istraživački tim na Univerzitetu nauke i tehnologije Huazhong razvio je novi pristup 3D-štampanju zasnovan na laseru za izradu tro-dimenzionalnih mikro-struktura koje nose nanosmjerne šare bora na svojim površinama, otvarajući nove puteve za površine visoke{{6}
U studiji, tim izvještava o metodi "direktne montaže lasera" koja koristi femtosekundni laser za generiranje polimernih mikro-voksela koji spontano formiraju nanobore zbog neusklađenosti naprezanja tokom fotopolimerizacije.
Ključne karakteristike tehnologije uključuju:
A jedan-materijal, proces u jednom-korak: Cijela mikrostruktura-uključujući njene bore-formira se u jednom laserskom-prolazu pisanja, bez potrebe za odvojenim šabloniranjem ili naknadnim-koracima bora.
Visoka prostorna rezolucija i geometrijska sloboda: Metoda omogućava izradu korisnički{0}}dizajniranih arhitektura u 3-D sa programiranim obrascima bora (uključujući hijerarhijske ili šarene bore) preko površina.
Kontrolisana talasna dužina bora do desetina nanometara: Autori pokazuju da se talasne dužine bora mogu podesiti (ispod ~40 nm) kontrolom parametara lasera i materijala.
Široka primjenjivost: Kako se nabori ugrađuju tokom štampanja, rezultirajuće arhitekture mogu kombinovati makro-dizajn oblika i nanosmjernu teksturu površine u jednom koraku-obećavajući za primjenu u optici, senzorima, mikro-fluidima i mehaničkim uređajima gdje su površina, svjetlo-interakcija ili ponašanje pri vlaženju bitni.
Istraživački tim je demonstrirao tu sposobnost štampanjem mikro-cigli, rešetkastih nizova, pa čak i umjetničkih oblika (na primjer, mikro-amblema univerziteta) prekrivenih nanoborama, što je dokaz i strukturne složenosti i kontrole površinske teksture.
Prema autorima, glavna inovacija leži u kombinaciji aditivne izrade mikro-arhitektura sa-nanostrukturiranjem na licu mjesta-efektivno spajanjem 3-D štampe sa uzorcima na nanosmjerima u objedinjeni proces. Ovo bi moglo značajno pojednostaviti proizvodnju funkcionalnih površina, gdje bi bila potrebna uobičajena odvojena litografija ili samo-naborani koraci.
Potencijalne implikacije rada uključuju poboljšane performanse mikrouređaja (na primjer kroz povećanu površinu ili poboljšano raspršivanje svjetlosti), povećanu funkcionalnost u mikro-robotici ili biomedicinskim skelama (gdje tekstura površine utiče na ponašanje ćelija) i nove slobode dizajna u metamaterijalima ili fotonskim arhitekturama.
Autori zaključuju da njihova strategija "osigurava univerzalni protokol za izgradnju gotovo proizvoljnih nano-naboranih arhitektura" i "olakšava novu paradigmu u proizvodnji mikro/nano aditiva".
