Инновационная технология 3D-печати, разработанная специалистами компании Carbon3D из Силиконовой долины, позволяет постепенно создавать объекты из жидкой среды, а не выстраивать слой за слоем, как это делалось предыдущие 25 лет.

Это принципиально новый подход к трёхмерной печати.

Он позволяет создавать готовые к использованию продукты в 25–100 раз быстрее, чем другие существующие методы. Также данный способ открывает возможность для печати ранее недостижимых геометрических форм, которые могут найти своё применение в различных областях здравоохранения, медицины, автомобилестроения и авиации.

Рис. 1. Процесс трехмерной печати с помощью нового устройства занимает теперь ни несколько часов, а несколько минут.

Технология, созданная командой во главе с Джозефом ДеСимоном (Joseph M. DeSimone), профессором Университета Северной Каролины, получила название CLIP (Continuous Liquid Interface Production, непрерывное производство из жидкой поверхности).

Учёные манипулируют светом и кислородом, чтобы «выплавить» объекты из жидких сред.

Таким образом впервые в истории трёхмерной печати используется процесс настраиваемой фотохимии вместо традиционной послойной 3D-печати, использовавшейся десятилетиями.

Рис. 2. Система способна создавать объемные решетки из легких и прочных материалов.

В качестве жидкой среды в данный момент используется жидкая смола. Сочетание контролируемых лучей света и потоков кислорода приводит к затвердеванию смолы в необходимых формах, что создаёт коммерчески жизнеспособные объекты. Они, кстати, могут быть меньше четверти ширины листа бумаги (около 20 микрон).

Рис. 3. Новая технология открывает перспективы для производства персонализированных зубных имплантатов, протезов и коронарных стентов.

Новый процесс помогает создавать более сложные, миниатюрные детали, к тому же гораздо быстрее, чем традиционные технологии.

По словам разработчиков,

на создание процесса, при котором объект появляется из лужи горячей смолы, их вдохновил просмотр научно-фантастического фильма 1991 года «Терминатор-2», в котором робот Т-1000 формировался из жидкого металла.

В настоящее время команда химиков старается выяснить, какие материалы совместимы с данной технологией. На самом деле CLIP позволяет использовать достаточно широкий спектр материалов для создания 3D-деталей с новыми свойствами (среди них эластомеры, силиконы, нейлон, керамика и биоразлагаемые материалы). Сама методика также обеспечивает возможность для синтеза новых материалов.

«Наша технология не просто позволяет использовать новые материалы, ранее не использовавшиеся для трёхмерной печати, – комментирует ДеСимон. – Она позволяет создавать детали с уникальной геометрией, что в будущем, вероятно, поможет производить зубные имплантаты, протезы или сердечные стенты, разрабатываемые индивидуально для каждого пациента. Трёхмерный полимерный объект теперь может быть изготовлен за считанные минуты, а не часы или дни. Это открывает волнующие перспективы для дизайнеров и инженеров со всего мира».

Подробное описание технологии опубликовано в статье журнала Science.