O.S.E.L. - První 3D tiskárna na čipu využívá křemíkovou fotoniku
 První 3D tiskárna na čipu využívá křemíkovou fotoniku
Představte si, že byste mohli mít 3D tiskárnu neustále u sebe. V kapse nebo třeba v příručním zavazadle. Bleskurychle by tiskla objekty z pryskyřice, kdykoliv si jen vzpomenete. V zaměstnání, na výletě, ve škole. Vědci a inženýři na tom už pracují. Prototyp 3D tiskárny na čipu funguje, vývoj pokračuje.

 

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

##seznam_reklama##

 

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.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:10.06.2024