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德國科學家研發出用於直接激光寫入的可擦除3D列印油墨

德國科學家研發出用於直接激光寫入的可擦除3D列印油墨

近日,德國西南部卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的研究人員開發了一種可擦除的3D列印油墨。該創新專註於直接激光寫入:一種3D列印技術,生產具有精確定義特性的微米尺寸結構。根據KIT宣稱,現在可以重複擦除和重建高達100納米(一納米對應於百萬分之一米)的小結構。

KIT化學技術與聚合物化學研究所的Christopher Barner-Kowollik教授說:「開發可再次消除的墨水是直接激光寫入的重大挑戰之一。」

對於不熟悉直接激光寫入的用戶來說,該過程主要圍繞計算機控制的高度聚焦的激光束,其產生光致抗蝕劑(光敏材料)中的結構。現在,KIT科學家開發了一種具有可逆鍵合的「墨水」,意味著材料的構件可以相互分離。通過將列印結構浸入化學溶劑中,材料被擦除,允許寫入新的結構。擦除不限於一次使用,使用KIT方法意味著現在可以重複修改結構。

該開創性的研究已經與KIT Institute of Applied Physics、納米技術研究所密切合作,由Martin Wegener教授領導。經過數月的發展,合作團隊開發出專門的3D印表機,能夠通過直接激光寫入新墨水生產高達100nm的腳手架。

博士生和首席研究員Markus Zieger說:「具有明確斷裂點的墨水可用於各種應用。這個發展預期在生物學和材料科學領域特別有價值,在那裡它可以打開無數的新的可能性。用新的可擦除墨水寫入的結構可以集成到用不可擦除的3D列印油墨製成的結構中。」

現在,KIT研究人員一直在測試他們在生物實驗室的新創新。特別是隨著3D設計師培養皿的發展,細胞培養物可以在實驗室規模上三維生長。Wegener解釋說:「為了研究細胞如何對環境變化做出反應,3D重建支架的部分可以再次被去除。」

根據KIT團隊宣稱,未來的應用可能包括從可擦除的導電結構中產生可逆的線接合。列印材料可以多或少地製成,例如通過將永久性油墨與非永久性油墨混合,這只是冰山一角。Wegener預測10%的商品將在15年內由3D列印生產。

據悉,該研究發表在德國學術期刊Angewandte Chemie的最近一期上,標題為「Cleaving Direct Laser Written Microstructures on Demand」。評論人員已經將出版物評為非常重要的論文,它的應用在未來如何發揮,但小編相信其應該具有突破性。

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