Канадские ученые оптимизировали 3D-печать оптических линз и разработали метод «размытой томографии». Они добавили оптическое размытие к лучам света, используемым для печати. Технология позволила убрать шероховатость поверхности и получить четкое изображение. С помощью нового метода авторы изготовили оптические компоненты всего за 30 минут. В будущем размытая томография может применяться в коммерческом производстве. Исследование опубликовано в журнале Optica.
Аддитивное производство — это создание изделий, основанное на поэтапном добавлении материала на основу в виде плоской платформы. Сегодня к аддитивному производству разработан новый томографический подход. Он использует направленный свет для отверждения светочувствительной смолы в определенных областях. Это позволяет печатать на 3D-принтере сразу все изделие без вспомогательных конструкций. Однако существующие томографические технологии не позволяют напечатать линзы с высоким качеством изображения — используемые для этого лучи образовывают небольшие выступы на поверхности компонентов. Для создания гладких линз можно дополнительно обрабатывать изделия, но это отнимает много времени и усложняет работу.
Канадские ученые решили улучшить томографическое аддитивное производство. Они разработали новый метод 3D-печати под названием «размытая томография» — добавили оптическое размытие к лучам света, используемым для печати. Чтобы протестировать технологию, исследователи создали простую плосковыпуклую линзу и показали, что она обладает тем же разрешением изображения, что и обычные стеклянные линзы того же размера, а также погрешностью формы в микронном масштабе и субнанометровой шероховатостью поверхности. Затем они протестировали новую технологию с помощью матрицы линз — набора линз, расположенных в определенном порядке и последовательности. Ученые напечатали матрицу микролинз с помощью размытой томографии и сравнили ее с матрицей, напечатанной обычным методом. Оказалось, что через обычную матрицу невозможно получить изображение визитной карточки — зато это можно сделать с помощью матрицы, напечатанной с помощью размытой томографии. Новая линза напечаталась без шероховатой поверхности. Кроме того, шаровую линзу стало возможно нанести на оптическое волокно.
Новый метод позволяет изготавливать оптические компоненты всего за 30 минут. Сегодня ученые работают над повышением точности изготовления деталей за счет оптимизации метода нанесения светового рисунка и учета параметров материала в процессе печати. Команда планирует автоматизировать время печати и сделать новую технологию достаточно надежной для коммерческого использования.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
