L’équipe de recherche étend l’impression 4-D pour inclure la nanophotonique


L'équipe de recherche SUTD étend l'impression 4D pour inclure la nanophotonique

(a) Différentes couleurs, telles qu’imprimées, compressées ou restaurées, respectivement, observées par l’objectif. (b) Inclinaison ( d’inclinaison de 30 °) et vue de dessus des images SEM avant et après la programmation et après la récupération. Crédit d’: SUTD

L’Université de et de design de Singapour (SUTD) et ses associés de recherche ont démontré avec succès l’impression en quatre dimensions (4-D) de polymères à mémoire de forme dans des dimensions submicroniques comparables à la longueur d’onde de la lumière visible. Ce nouveau développement a permis aux chercheurs d’explorer de nouvelles applications dans le domaine de la .

L’impression 4-D permet aux structures d’impression 3-D de changer leurs configurations au fil du temps et est utilisée dans une variété de domaines, par ex. B. en robotique douce, en électronique flexible et en dispositifs médicaux.

Divers matériaux tels que les hydrogels, les élastomères à cristaux liquides et les nanoparticules magnétiques intégrées ainsi que les processus d’impression correspondants tels que l’écriture directe à l’encre (DIW), le polyjet, la lithographie par traitement numérique de la lumière (DLP) et la stéréolithographie (SLA) ont été développés pour l’impression 4-D. Cependant, les problèmes de matière et de structuration associés à ces procédés limitent au mieux la résolution de l’impression 4-D à ~ 10 µm.

Pour améliorer la résolution de l’impression 4-D, l’équipe de recherche a développé un photorésist polymère à mémoire de forme (SMP) qui convient à la lithographie par polymérisation à deux photons (TPL). En intégrant cette réserve nouvellement développée dans TPL, ils ont étudié l’impression 4-D des SMP dans la gamme submicronique, dans quelle mesure les structures imprimées peuvent fortement interagir avec la lumière visible. En programmant avec pression et chaleur, les structures submicroniques peuvent basculer entre les états incolores et colorés (voir photo).

«Il est à noter que ces nanostructures imprimées en 3D peuvent restaurer leurs formes et leurs couleurs structurelles après avoir été mécaniquement aplaties à un état incolore et transparent. Avec cette nouvelle réserve que nous avons mise en place, des structures très fines peuvent être imprimées et conserver leurs propriétés. Polymère à mémoire de forme », a déclaré le professeur agrégé Joel KW Yang, chercheur principal de l’équipe SUTD.

«En caractérisant le photorésist, nous avons imprimé les SMP à une demi-distance d’environ 300 nm. La résolution est d’un ordre de grandeur plus élevée que les méthodes d’impression haute résolution conventionnelles telles que DLP et SLA. Les dimensions des structures peuvent être facilement contrôlées en faisant varier les paramètres d’impression telles que la puissance du laser, la vitesse d’écriture et la hauteur nominale », a ajouté Wang Zhang, premier auteur et Ph.D. Étudiant de SUTD.


Un nouveau type de photorésist permet l’impression 3D des plus petites structures poreuses


Plus d’information:
Wang Zhang et al., Encres structurelles multicolores invisibles utilisant des polymères à mémoire de forme d’impression Submicron 4D, Communication de la nature (2021). DOI: 10.1038 / s41467-020-20300-2

Fourni par l’Université de technologie et de design de Singapour

Citation: L’équipe de recherche étend l’impression 4-D pour la nanophotonique (2021, 22 janvier), consulté le 22 janvier 2021 sur https://phys.org/news/2021-01-team-d-nanophotonics.html a été

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