Wiener bauen schnellsten 3D-Drucker

Mit Hilfe der sogenannten "Zwei-Photonen-Lithographie" lassen sich mikroskopisch kleine Details in einem 3D-Drucker in drei Dimensionen ausdrucken. Das Verfahren hatte bisher allerdings den Nachteil einer relativ geringen Druckgeschwindigkeit von Millimetern pro Sekunde. Diese konnten Wissenschafter der Technischen Universität (TU) Wien nun deutlich steigern: "Unser Gerät schafft in einer Sekunde fünf Meter", so Jürgen Stampfl vom Institut für Werkstoffwissenschaften und -technologie der TU am Montag in einer Aussendung.

Flüssiges Harz
Zum Ausdrucken dreidimensionaler Strukturen mit Hilfe von 3D-Druckern wird flüssiges Harz verwendet, das genau an den gewünschten Stellen durch fokussierte Laserstrahlen ausgehärtet wird. Der Brennpunkt des Laserstrahls wird mit beweglichen Spiegeln durch das Harz gelenkt und hinterlässt dort eine ausgehärtete Linie mit einem Durchmesser von weniger als einem zehntausendstel Millimeter (100 Nanometer). Die Wissenschafter haben damit etwa eine Miniaturnachbildung des Stephansdoms in der Größe von nur etwas über 50 Mikrometer ausgedruckt, auf denen sich Details wie Fenster oder Strebpfeiler deutlich erkennen lassen.

So entsteht ein Mini-Formel 1-Renner im 3D-Drucker:

So wurde die Geschwindigkeit erhöht
Um die Druckgeschwindigkeit zu erhöhen, haben die TU-Forscher die Steuerung der Spiegel, die den Laserstrahl lenken, verbessert. Zudem hat ein Team um Robert Liska vom Institut für Angewandte Synthesechemie der TU eine neue Harzmischung entwickelt. Diese ermöglicht es, das Material an jedem gewünschten Ort im Volumen auszuhärten, neue Schichten müssen nicht wie bisher auf der Oberfläche schon ausgehärteter Schichten entstehen. Auch daraus ergibt sich eine erhebliche Zeitersparnis.

Die höhere Geschwindigkeit macht die Zwei-Photonen-Lithographie nun für die Industrie interessant, sind die TU-Forscher überzeugt. Sie suchen derzeit etwa nach bio-kompatiblen Harzen für medizinische Anwendungen. Damit könnte man maßgeschneiderte Strukturen bauen, die lebende Zellen als Gerüst benutzen können, um biologisches Gewebe nachzubilden.

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