Hologramas: o futuro da impressão 3D rápida em nanoescala?

A impressão 3D por pintura com feixes de luz em um tanque de plástico líquido já foi assunto de ficção científica, mas agora é um fato científico. Mais do que isso, é a tecnologia de nível de consumidor que estamos quase a ponto de ser blasé sobre. Cientistas e engenheiros de todo o mundo têm trabalhado silenciosamente em seus laboratórios na nova impressão 3D em nanoescala com sucesso variável. Recentemente, o IEESpectrum relata alguns trabalhos promissores usando imagens holográficas para gerar estruturas em nanoescala em velocidade recorde.

As impressoras de estereolitografia atuais fazem uso de laser UV digitalizado no fundo de uma cuba de resina de fotopolímero líquido sensível a UV, que é quimicamente ajustada para torná-la sensível aos fótons de frequência UV. Tudo bem, mas, como sabemos, esse método é lento e pode ter resolução limitada e foi amplamente substituído pela tecnologia LCD. Pesquisas recentes se concentraram na litografia de dois fótons, que usa uma resina que é amplamente transparente ao comprimento de onda da luz em questão, mas, criticamente, pode ser polimerizada com densidade de energia suficiente (ou seja, o método requer que vários fótons sejam absorvidos simultaneamente). alcançado usando lasers de modo pulsado para focar em um ponto muito estreito, fornecendo a enorme densidade de energia necessária. Esse foco preciso, além da capacidade de passar o feixe através do tanque de líquido, permite uma resolução de imagem muito mais precisa. Mas é lento, dolorosamente lento.

A ideia mais recente, de uma equipe de pesquisadores da Universidade Chinesa de Hong King e de algumas partes relacionadas, é usar uma matriz de microespelhos DLP para produzir uma imagem holográfica, essencialmente mil feixes controláveis ​​e bem focados, todos operando em paralelo. . E, onde há paralelismo, há aumento de velocidade. As impressões de teste relatadas nas resinas especiais de fótons duplos foram produzidas em até 54 mm^3 por hora com uma resolução máxima de 90 um, embora provavelmente não ao mesmo tempo. Alguns resultados adicionais interessantes foram mostrados, usando uma suspensão de nanopartículas de óxido de ferro, a técnica produziu micromáquinas que podem ser manipuladas magneticamente. Além disso, ao controlar as potências dos feixes individuais à medida que a impressão progredia, podiam ser gerados até onze valores de escala de cinza, permitindo a obtenção de propriedades variáveis ​​do material.

Os hologramas são divertidos, então aqui está um rápido sobre como fazer alguns DIY para sua própria diversão. Depois de despachá-lo, verifique esta postagem sobre um projeto que utiliza o tensorflow para prever como seria um holograma apenas a partir de dados 2D, cortesia de uma câmera comum.