Исследователи из швейцарского университета Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL) впервые протестировали новый метод объемной 3D-печати, который дает возможность производить небольшие мягкие объекты за считанные секунды.

Технология высокоточной трехмерной печати может найти применение во многих важных областях, например — в медицине и биопечати, позволяя быстро производить слуховые аппараты, объекты тканевой биоинженерии и многое другое.

Метод объемной трехмерной печати, разработанный университетской Лабораторией прикладных фотоэлектронных устройств (LAPD), частично основан на принципах томографии — диагностической визуализации. Томограф сканирует объект для построения его трехмерной модели. Исходя из этой техники, исследовательская группа создала систему, в которой жидкий материал (биогель или жидкий пластик) полимеризуется под воздействием лазерного излучения, которое попадает на объект под разными углами.

«Все дело в излучении, — говорит Пол Делрот (Paul Delrot), технический директор Readily3D, дочернего подразделения EPFL. – Лазер вызывает затвердение жидкого материала в процессе полимеризации. В зависимости от того, какой именно объект мы намереваемся создать на 3D-принтере, мы используем алгоритмы для точного расчета направления лазерных лучей и определения того, под какими углами они будут попадать на объект и в какой дозе».

На этом этапе разработанная технология позволяет производить структуры размером до 2 см с точностью до 80 микрометров. Сообщается, что печать объекта такого масштаба занимает менее 30 секунд. По мере того, как исследователи продолжают совершенствовать эту технологию, они также будут создавать более крупные 3D-принтеры, которые смогут воспроизводить объекты размером до 15 см.

Разработчики EPFL отправили заявку на получение патента на технологию сверхбыстрой трехмерной печати фотополимерами и уже приступили к коммерциализации своего продукта через дочернюю компанию Readily3D, которая продолжит разработку и выведет технологию на рынок.

«Традиционные технологии 3D-печати, известные как аддитивное производство, создают объекты послойно, — говорит Дэмиен Лотери (Damien Loterie), генеральный директор Readily3D. – Проблема в том, что сделанные таким образом мягкие объекты быстро приходят в негодность».

Благодаря своей скорости и методике построения, технология скоростной фотополимерной 3D-печати позволяет преодолеть эти проблемы. В области биопечати данная технология может быть использована для производства сверхтонких органических каркасов для выращивания человеческих тканей или органов. Уже сегодня исследователи работают с командой хирургов, для совместной разработки и тестирования напечатанных по технологии скоростной фотополимерной 3D-печати артерий. По словам Лотери, полученные результаты открывают захватывающие перспективы.

Поскольку технология позволяет работать как с жидкими полимерами, так и с гидрогелями, ее также можно использовать для изготовления индивидуальных слуховых аппаратов и капп.

По словам Кристофа Мозера (Christophe Moser), руководителя LAPD, способность технологии быстро создавать силиконовые и акриловые детали, не требующие постобработки, также может быть применена в дизайне и разработке интерьерных решений.

Исследование, подробно рассказывающее о технологии скоростной трёхмерной печати, было опубликовано в журнале Nature Communications.