Микропринтер на смоле и куркуме печатает объекты с точностью до микрона

Смоляная 3D-печать давно доступна энтузиастам, но коммерческие микропринтеры с субмикронным разрешением остаются слишком дорогими. Энтузиаст под псевдонимом Diffraction Limited собрал собственную установку, способную печатать объекты с микронометровой точностью, используя лазер и куркуму.

Устройство построено на базе предыдущих разработок автора — микроманипулятора и оптоволоконного лазера. Микроманипулятор удерживает торец оптического волокна прямо перед платформой, покрытой смолой. Лазер с длиной волны 405 нм проходит через волокно и засвечивает смолу узким конусом перед сердечником. Перемещая волокно по заданной траектории, можно послойно выращивать объект — принцип напоминает FDM-печать, поэтому для генерации управляющих путей подошёл стандартный слайсер.

Ранние тесты подтвердили работоспособность идеи, но разрешение ограничивала недостаточная поглощающая способность смолы: ультрафиолет слишком легко проходил сквозь уже затвердевшие слои, что не позволяло уменьшить минимальную высоту слоя. Решением стало добавление в смолу красителя, поглощающего ультрафиолет, — он ограничивает глубину проникновения света.

Автор обнаружил, что для этой роли отлично подходит куркумин — природный краситель, придающий куркуме ярко-жёлтый цвет. Бонусом оказалось то, что спирт легко извлекает куркумин из порошка куркумы. Благодаря тому, что внутренний сердечник волокна имеет всего три микрона в поперечнике, затвердевшая смола чисто отделяется от волокна при его перемещении, что и обеспечивает высокую точность печати.