Araştırmacılar silikon fotonik tabanlı ilk çip boyutunda 3B yazıcıyı geliştirdi

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve SUNY Poly araştırmacıları, hareketli mekanik parçalara ihtiyaç duymayan silikon fotonik tabanlı bir 3B yazıcı prototipi geliştirdi. Nature dergisinde yayımlanan çalışmada, milimetre ölçeğindeki tek bir fotonik çip kullanılarak sıvı reçinenin katılaştırılması sağlandı. Sistem, karmaşık motorlar ve mekanik platformlar yerine görünür ışık yayarak reçine haznesi içinde doğrudan üç boyutlu nesneler üretiyor.

Geliştirilen mimaride, 637 nanometre dalga boyundaki görünür ışığı yönlendirmek üzere silikon nitrür dalga kılavuzları ve sıvı kristal tabanlı optik faz dizilimi kullanıldı. Klasik ticari 3B yazıcıların kullandığı ultraviyole ışık yerine, fotonik çiplerle uyumlu çalışan özel bir görünür ışık fotokimyasal reçinesi sentezlendi. Sıvı kristal moleküllerine uygulanan elektrik alan sayesinde ışık demeti mekanik bir parça olmadan yönlendirildi ve reçine içinde hedeflenen desenler katılaştırıldı.

Deneylerde çip tabanlı sistemle saniyeler içinde milimetre altı voksel kürleme işlemi başarıyla tamamlandı, ardından tek ve iki boyutlu desenler basıldı. Araştırmacılar, bu yaklaşımın gelecekte hacimsel holografik 3B yazıcılara zemin hazırlayacağını belirtti. Çalışma, taşınabilir ve düşük maliyetli yeni nesil minyatür üretim cihazlarının önünü açıyor.