3D tiskárna na čipu. Kredit: Corsetti et al. (2024), Light: Science & Applications.

Na čipu jsme už viděli leccos. V řadě případů jde o biomedicínské aplikace, počínaje svůdnými mozkovými organoidy, až po zneklidňující věci jako nádor nebo infarkt na čipu. Objevují se i čipy s technologickými vychytávkami, včetně fotonické neurální sítě na čipu nebo třeba urychlovače částic na čipu.

Jelena Notaros. Kredit: MIT.

S pozoruhodnou novinkou v tomto směru, která by mohla mít dalekosáhlé důsledky, přichází tým amerických vědců a inženýrů, který vedla Jelena Notarosová z Massachusettského technologického institutu MIT. Jako první na světě postavili 3D tiskárnu na čipu, technologii, která by časem mohla změnit řadu věcí, s nimiž se běžně setkáváme.

Jejich zařízení zahrnuje jediný fotonický čip milimetrových rozměrů, který vysílá nastavitelné světelné paprsky do nádržky s pryskyřicí, co po ozáření světlem ztvrdne. Prototyp nemá žádné pohyblivé součásti. Namísto toho využívá soustavu miniaturních optických antén, které usměrňují světelné paprsky, vyzařující do kapalné pryskyřice.

Logo. Kredit: MIT.

Tvůrci nové technologie využili při vývoji 3D tiskárny na čipu křemíkovou fotoniku a fotochemii. S prototypem předvedli 3D tisk dvourozměrných obrazců, včetně písmen M I T. 3D tiskárna na čipu je zvládne vytisknout za pár sekund. Do budoucna počítají s tím, že by fotonický čip byl umístěný přímo pod nádržkou s pryskyřicí a vyzařoval by 3D hologram, který by okamžitě materializoval v podobě objektu z pryskyřice.

3D tiskárna na čipu se pohodlně vejde do dlaně nebo třeba do kapsy. Mohla by nalézt uplatnění v mnoha aplikacích, například v medicíně, kdy si lékaři budou moci vytisknout komponenty či tvary podle potřeby. Inženýři si zase bleskurychle vytisknou prototypy přímo na pracovišti.

Jak říká Notarosová, jejich systém úplně mění vnímání 3D tiskáren. Už to nemusí být krabice, často velká, která stojí někde v laboratoři či v továrně a tiskne tam požadované objekty. Může se stát šikovně malým zařízením, které může mít člověk neustále u sebe. Možná stojíme na pokraji revoluce ve 3D tisku.

Video: Silicon Photonics for LiDAR, Augmented Reality, Biophotonics, Quantum Engineering, and Beyond

Literatura

Phys.org 6. 6. 2024.

Light: Science & Applications 13: 132.