La manifattura additiva è una tecnica in cui si produce un oggetto tridimensionale aggiungendo successivamente nuovi strati di materiale da costruzione a quelli già depositati. Recentemente, le stampanti 3D disponibili in commercio hanno avuto un rapido sviluppo e così anche i materiali di stampa 3D, compresi supporti trasparenti di alta qualità ottica. Questi progressi aprono nuove possibilità in molti campi della scienza e della tecnologia, tra cui la biologia, medicinale, studi sui metamateriali, robotica e microottica.

Ricercatori della Facoltà di Fisica, Università di Varsavia, Polonia, hanno progettato lenti minuscole (con dimensioni pari a una frazione del diametro di un capello umano) che possono essere facilmente prodotte utilizzando una tecnica di stampa laser 3D su vari materiali, compresi i fragili nuovi materiali 2-D simili al grafene. Le lenti aumentano l'estrazione della luce emessa dai campioni di semiconduttore e rimodellano la sua parte in uscita in un raggio ultra stretto.

Grazie a questa proprietà, non è più necessario includere un ingombrante obiettivo del microscopio nella configurazione sperimentale quando si eseguono misurazioni ottiche di emettitori di luce di dimensioni nanometriche (come i punti quantici), che fino ad ora non si poteva evitare. Un tipico obiettivo per microscopio utilizzato in tale studio ha all'incirca le dimensioni di un palmo, pesi fino a una libbra (mezzo chilogrammo) e devono essere posti a una distanza di circa un decimo di pollice (pochi millimetri) dal campione di analisi. Questi impongono limitazioni significative a molti tipi di esperimenti moderni, come misurazioni in alti campi magnetici pulsati, a temperature criogeniche, o in cavità a microonde, che d'altra parte può essere facilmente sollevato dalle nuove lenti.

L'elevata velocità della tecnica di stampa 3D rende molto facile produrre centinaia di microlenti su un campione. La loro disposizione in array regolari fornisce un comodo sistema di coordinate, che specifica accuratamente la posizione di un nanooggetto scelto e consente misurazioni multiple in diversi laboratori in tutto il mondo. L'inestimabile opportunità di tornare allo stesso emettitore di luce consente ricerche e test di ipotesi molto più efficienti in termini di tempo. Nello specifico, ci si può concentrare interamente sulla progettazione e realizzazione di un nuovo esperimento sul nanooggetto studiato in precedenza, invece di svolgere un'indagine dispendiosa in termini di tempo su migliaia di altri nanooggetti prima di trovare un analogo a quello in questione.

La forma delle microlenti proposte può essere facilmente adattata alla cosiddetta tecnica di microfabbricazione 2.5-D. Gli oggetti che soddisfano i suoi prerequisiti possono essere prodotti su superfici di grandi dimensioni premendo un timbro modellato contro lo strato di materiale di cui dovrebbero essere fatti. Il protocollo di fabbricazione 2.5-D è particolarmente interessante dal punto di vista delle potenziali applicazioni delle microlenti, come può essere facilmente ridimensionato, che è un fattore importante per un possibile futuro uso industriale.