Первый 3D-принтер на основе наночастиц создан в России

Уникальные наночастицы, позволяющие печатать трехмерные структуры произвольной формы и любых размеров с помощью обычного инфракрасного лазера получили российские ученые. Эти наночастицы из натрия, тулия, иттербия и фтора способны преобразовывать импульсы инфракрасного излучения в пучки ультрафиолета. Они позволяют равномерно распределить ультрафиолет по всей толще создаваемой трехмерной конструкции. В качестве источника энергии используется инфракрасное излучение.

За последние годы появились десятки новых типов 3D-принтеров, которые могут  печатать практически любыми материалами, начиная от классической пластмассы и заканчивая живыми клетками. Эти технологии универсальны и дешевы, а соответственно очень популярны. Тем не менее большинству 3D принтеров свойственны небольшая  «разрешающая способность» и невысокая скорость работы. Это связано с тем, что подобные установки печатают трехмерные конструкции послойно, нанося новые слои пластика на заготовку. В большинстве случаев, гораздо проще и быстрее выточить нужную деталь из цельного куска пластика или металла, чем ждать, пока его «распечатает» принтер, если есть необходимые для этого станки и инструменты.

Наночастицы, созданные в  ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, позволяют решить эту проблему: на основе их использования разработан  полноценный трехмерный принтер. По словам разработчиков,  смесь из жидких заготовок полимерных материалов будет практически полностью прозрачной для ИК-лучей, в отличие от видимого света или ультрафиолета, поэтому они будут «просвечивать» всю их толщу и примерно одинаково взаимодействовать с наночастицами во внутренних и внешних слоях будущей 3D-структуры.

Ученые считают, что новый 3В-принтер  можно применять в биомедицинских целях, в частности, в тканевой инженерии для замещения поврежденных частей органов и тканей с помощью различных полимерных материалов. Новый 3D-принтер совместим с уже существующими полимерными материалами, что позволяет использовать его на практике прямо сейчас.