Alla Fotonica Ovest, la principale fiera internazionale per la fotonica che si svolge questa settimana a San Francisco, Nanoscribe GmbH, uno spin-off del Karlsruhe Institute of Technology (KIT), presenta la stampante 3D di micro e nanostrutture più veloce al mondo. Con questa stampante, i più piccoli oggetti tridimensionali, spesso più piccolo del diametro di un capello umano, possono essere realizzati con il minimo dispendio di tempo e la massima risoluzione. La stampante si basa su un nuovo metodo di litografia laser.

"Il successo di Nanoscribe è un esempio dell'eccellente cultura imprenditoriale di KIT e conferma la nostra strategia di supporto specifico agli spin-off. In questo modo, i risultati della ricerca vengono trasferiti rapidamente e in modo sostenibile al mercato, "dice il dottor Peter Fritz, KIT Vice Presidente per la Ricerca e l'Innovazione. All'inizio del 2008, Nanoscribe è stata fondata come primo spin-off di KIT e da allora si è affermata come leader mondiale di mercato e tecnologia nell'area della litografia laser 3D.

L'anno scorso, Al KIT sono stati costituiti 18 spin-off. I sistemi di litografia laser 3D sviluppati da Nanoscribe - lo spin-off può ancora essere trovato nel Campus North di KIT - sono utilizzati per la ricerca da KIT e scienziati di tutto il mondo. Il lavoro nel campo della fotonica si concentra sulla sostituzione dell'elettronica convenzionale con circuiti ottici di prestazioni più elevate. Per questo scopo, I sistemi Nanoscribe vengono utilizzati per stampare guide d'onda polimeriche che raggiungono velocità di trasferimento dati superiori a 5 terabit al secondo.

Le bioscienze producono scaffold su misura per gli studi sulla crescita cellulare, tra gli altri. Nella ricerca sui materiali, materiali funzionali di prestazioni migliorate sono sviluppati per la costruzione leggera per ridurre il consumo di risorse. Tra i clienti ci sono università e istituti di ricerca, nonché aziende industriali.

Velocità aumentata:le ore si trasformano in minuti

Attraverso il nuovo metodo di litografia laser, la velocità di stampa è aumentata di un fattore di circa 100. Questo aumento di velocità deriva dall'uso di un sistema a specchio galvo, una tecnologia che viene applicata anche in dispositivi per spettacoli laser o unità di scansione di unità CD e DVD. La riflessione di un raggio laser dagli specchi galvo rotanti facilita il posizionamento rapido e preciso della messa a fuoco laser. "Stiamo rivoluzionando la stampa 3D su scala micrometrica. Precisione e velocità sono raggiunte dalla tecnologia galvo industriale consolidata. Il nostro prodotto beneficia di oltre un decennio di esperienza nella fotonica, la tecnologia chiave del 21° secolo, "dice Martin Hermatschweiler, l'amministratore delegato di Nanoscribe GmbH.

Meccanismo:polimerizzazione a due fotoni

La tecnica di scrittura laser diretta alla base del metodo di stampa 3D si basa sulla polimerizzazione a due fotoni. Proprio come la carta si accende quando esposta alla luce solare focalizzata attraverso una lente d'ingrandimento, impulsi laser ultracorti polimerizzano i materiali fotosensibili nel fuoco laser. A seconda del materiale fotosensibile scelto, viene dissolto solo il volume esposto o non esposto. Dopo un bagno di sviluppo, queste aree scritte rimangono come micro e nanostrutture autoportanti.

Rimozione delle barriere

Mediante la tecnologia galvo, le micro e nanostrutture tridimensionali possono essere stampate rapidamente e, quindi, in linea di principio su vaste aree. Alla massima risoluzione, però, il campo di scansione è limitato fisicamente a pochi 100 µm a causa delle proprietà ottiche dell'obiettivo di focalizzazione. Proprio come le piastrelle del pavimento devono essere unite con precisione, i rispettivi campi di scansione devono essere collegati senza soluzione di continuità e con precisione. Con la cosiddetta cucitura, le aree possono essere estese quasi arbitrariamente.