вторник, 13 марта 2012 г.

3D-принтер обеспечивает наноразрешение

3D-принтер обеспечивает наноразрешениеПечать трёхмерных объектов с невероятной детализацией стала возможной благодаря использованию «двухфотонной литографии», которая позволяет фабриковать структуры нанометрового размера (ну как тут нашего Левшу не вспомнить, который не только подковал блоху, но ещё и на каждой подкове что-то написал, а вот теперь и заграница подтянулась!). Исследователи из Венского технологического университета (Австрия) совершили настоящий прорыв: продемонстрированная ими высокоточная 3D-печать на порядок быстрее работы устройств-аналогов. Не кажется ли вам, что это открывает совершенно новые области возможных применений, включая медицину?

Венский 3D-принтер использует жидкую резину, которая затвердевает точно в той точке, на которой сфокусировался лазерный луч. Фокальная точка лазерного луча движется сквозь резину, направляемая зеркалами, и оставляет после себя линию твёрдого полимера шириной всего в несколько сотен нанометров. Столь высокое разрешение позволяет создавать хитросплетенные скульптуры размером не больше песчинок.

Столь впечатляющий прогресс в скорости печати стал возможен благодаря соединению нескольких свежих идей. Прежде всего было чрезвычайно важно улучшить контроль над механизмом зеркал, которые находятся в постоянном движении во время печати.

Во-вторых, 3D-печать — это не только механика; не менее важную роль в общем успехе проекта сыграли химики. Не надо забывать, что, по сути, печать — это хорошо спланированный процесс управляемой полимеризации, в котором «инициатор», активируемый светом лазера, запускает цепную реакцию полимеризации мономерных компонентов жидкой резины. Но сам по себе «инициатор» не так банален, как может показаться. Это вещество активируется лишь при одновременном поглощении сразу двух фотонов — и этот весьма маловероятный процесс может произойти только в самом центре лазерного луча, где достигается наивысшая интенсивность. Вероятность события уменьшается пропорционально четвертой степени расстояния от центра луча. Скорость активации «инициатора» и запускаемой им полимеризации также являются определяющими факторами для общей динамики всего процесса. Именно такой высокоэффективный «инициатор», требующий для своей активации не один, а сразу два поглощённых фотона, был разработан специально для этого проекта группой химиков под руководством Роберта Лиски.

Поскольку скорость процесса значительно возросла, метод может применяться для печати и более крупных объектов, выполняя работу за вполне приемлемое время. Это делает технику двухфотонной литографии интересной для промышленного использования. Сейчас исследователи из Венского технологического университета разрабатывают биосовместимые резины для медицинских применений — к примеру, для печати поддерживающих каркасов, на которых живые клетки могли бы самоорганизовываться для воссоздания биологических тканей. Кроме того, 3D-принтер может пригодиться при создании высокоточных конструкций для биомедицины и разнообразных нанотехнологий.

Подготовлено по материалам Венского технологического университета.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Происхождение жизни: белки против «мира РНК»
Учёные проанализировали эволюцию рибосомных белков и рибосомной РНК и пришли к выводу, что белки и РНК делали рибосому вместе и одновременно, причём те её части, которые отвечают за собственно синтез белка, были сделаны позже остальных. Вопрос о происхождении жизни на Земле неизбежно сводится к проблеме копирования наследственной информации. Всякий живой организм обладает собственным портретом, ...
  (читать дальше)

Как сделать электрическую батарейку из улитки
Учёные создали электрифицированную улитку: специальное устройство, имплантированное в моллюска, работает на глюкозе и кислороде, получая электроэнергию из реакции окисления глюкозы. Исследователи из Университета Кларксона (США) электрифицировали улитку: моллюск нормально живёт, ползает, питается и при этом вырабатывает электрическую энергию. Учёные имплантировали в животных особые аккумуляторы, ...
  (читать дальше)

Солнечные батареи подешевеют вдвое
Ключевой разработкой компании Twin Creeks Technologies является ионный ускоритель, применение которого позволяет изготавливать солнечные батареи с кремниевым слоем, вдесятеро тоньше существующих. Таким образом, один из наиболее дорогих компонентов кремниевых фотоэлементов используется в значительно меньшей степени, и в итоге стоимость конечного продукта падает до 400 долларов за киловатт установле...
  (читать дальше)

Открытие высокой стабильности урановой молекулы поможет в переработке ядерных отходов
Занимаясь поиском средств, способных усовершенствовать современные методы переработки ядерных отходов, учёные синтезировали неизвестную прежде урановую молекулу. Структура в форме бабочки (мостиковое строение), полученная в лабораторных условиях, подобна молекулам, теоретически предсказанным в качестве основных компонентов радиоактивных отходов. Впрочем, считалось, что они слишком нестабильны, а п...
  (читать дальше)

Intel, возможно, запустит сервис интернет-телевидения
Корпорация Intel рассматривает возможность запуска онлайнового сервиса ТВ-вещания, сообщает газета Wall Street Journal. Сообщается, что уже несколько месяцев корпорация «Интел», озабоченная созданием «виртуального кабельного оператора», который предоставит зрителям в США доступ к ТВ-каналам через Интернет, ведёт переговоры с медиакомпаниями. Работать служба будет по подписной схеме, похожей на т...
  (читать дальше)

Солнечные батареи на CERN-технологиях обслужат авиапассажиров
Испанская SRB Energy поставила первые панели для аэропорта Женевы. И это только начало проекта по развертыванию самой обширной системы энергообеспечения на солнечных батареях в Швейцарии. Триста высокотемпературных солнечно-термальных панелей займут 1 200 м² на крыше главного здания аэропорта. Но эта заметка о другом: методика производства панелей, которые будут обогревать пассажиров зимой и обд...
  (читать дальше)

Toshiba начинает продажи 55-дюймовых 3D-телевизоров формата Quad Full HD
Корпорация Toshiba выпускает на европейском рынке телевизор ZL2 высокого разрешения. 55-дюймовая панель имеет формат Quad Full HD: она обеспечивает максимальное разрешение в 3840×2160 пикселов. Для сравнения: разрешение обычных дисплеев высокой чёткости равно 1920×1080 точек. Телевизор позволяет работать с 3D-контентом; для просмотра стереоскопического изображения очки не требуются. Встроенная...
  (читать дальше)

Новый органический транзистор выдерживает... кипячение
Научная группа под руководством Такао Сомея и Цуйоси Секитани из Токийского университета (Япония) представила то, что она называет первым в мире гибким органическим транзистором, способным выдерживать высокотемпературный процесс стерилизации. Исследователи ожидают, что новый транзистор будет использоваться для производства медицинских приборов, включая имплантируемые устройства и катетеры небольшо...
  (читать дальше)

Получен солеустойчивый сорт пшеницы
Не прибегая к генетическим модификациям, учёные создали новый сорт пшеницы, способный расти на засолённых почвах: ген солеустойчивости передан окультуренной пшенице от её дикорастущего родственника. Окультуренные растения дают повышенные урожаи и отличаются лучшими вкусовыми качествами, нежели их дикорастущие родственники, но при этом они теряют некоторые полезные свойства, позволяющие им справл...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)