Pesquisadores do MIT e da Universidade do Texas em Austin (UT Austin) desenvolveram a primeira impressora 3D baseada em chip, pequena o suficiente para caber na palma da mão.
Esta inovação pode permitir a criação rápida de protótipos personalizados e componentes de dispositivos médicos diretamente no local de trabalho.
Impressora compacta para prototipagem rápida
A nova impressora 3D, menor que uma moeda, utiliza um chip fotônico em escala milimétrica. Este chip emite feixes de luz programáveis em uma resina que se solidifica ao ser exposta à luz, formando rapidamente objetos personalizados.
Este dispositivo compacto possibilita aos usuários fabricar itens sob demanda, como um reparo para uma roda de bicicleta solta ou um componente crítico para um procedimento médico.
Tecnologia fotônica aplicada à impressão 3D
A equipe do MIT, especialista em fotônica de silício, desenvolveu sistemas de matriz de fases ópticas integradas, capazes de direcionar feixes de luz usando várias antenas em escala microscópica fabricadas em um chip.
Enquanto isso, a equipe da UT Austin desenvolveu resinas especiais que podem ser curadas rapidamente usando comprimentos de onda visíveis.
Prototipagem e operação da impressora 3D
O protótipo utiliza um único chip fotônico com antenas ópticas de 160 nanômetros de espessura, menor que uma moeda de 25 centavos dos EUA.
Alimentadas por um laser fora do chip, essas antenas emitem um feixe de luz visível direcionável em uma resina fotocurável contida em uma pequena cavidade sobre uma lâmina transparente.
Sinais elétricos direcionam o feixe de luz de forma não mecânica, solidificando a resina onde quer que toque.
Futuro da impressão volumétrica
O objetivo é desenvolver um sistema que, quando colocado em um reservatório de resina, crie um holograma de luz visível, permitindo a impressão volumétrica 3D em uma única etapa.
“Para conseguir isso, precisamos de um design de chip de fotônica de silício completamente novo. Já delineamos muito do que esse sistema final seria neste artigo. E agora, estamos empolgados para continuar trabalhando em direção a essa demonstração final”, disse Jelena Notaros, autora principal e professora do MIT.
Aplicações e impacto
Estas impressoras 3D portáteis podem ser usadas para diversos fins, desde a criação de peças personalizadas para dispositivos médicos por profissionais de saúde até a prototipagem rápida de ideias por engenheiros no local de trabalho.
Os detalhes da pesquisa da equipe foram publicados na revista Nature Light Science and Applications.
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Fonte: Interesting Engineering
