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Die neuartige Zwei-Photonen-Polymerisationstechnik senkt nicht nur die Kosten des Femtosekundenlaser-3D-Drucks, sondern behält auch seine hochauflösenden Fähigkeiten bei. Da die neue Technik problemlos in bestehende Femtosekundenlaser-3D-Drucksysteme integriert werden kann, dürfte sie ihre Einführung und Verbreitung in allen Branchen beschleunigen.
Wissenschaftlern der Purdue University ist kürzlich ein bedeutender Durchbruch in der Femtosekundenlaser-3D-Drucktechnologie gelungen. Sie entwickelten eine neuartige Zwei-Photonen-Polymerisationstechnik, die zwei Laser für den 3D-Druck auf raffinierte Weise kombiniert. Auf diese Weise gelang es ihnen, komplizierte, hochauflösende 3D-Strukturen zu drucken und gleichzeitig die Leistung des Femtosekundenlasers um 50 % zu reduzieren. Diese Innovation verspricht nicht nur eine deutliche Reduzierung der Kosten des hochauflösenden 3D-Drucks, sondern erweitert auch die potenziellen Einsatzmöglichkeiten dieser Technologie in verschiedenen Bereichen.
Konkret kombinierte das Forschungsteam einen relativ kostengünstigen Laser mit sichtbarem Licht mit einem infrarotgepulsten Femtosekundenlaser und reduzierte so die erforderliche Femtosekundenlaserleistung erheblich. Um das Gleichgewicht zwischen den beiden Lasern zu optimieren, entwickelten sie ein neues mathematisches Modell, um die photochemischen Prozesse besser zu verstehen und die synergistischen Effekte der Zwei-Photonen- und Einzelphotonen-Anregung präzise zu berechnen. Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass diese Methode bei 2D-Strukturen die erforderliche Femtosekunden-Laserleistung um 80 % und bei 3D-Strukturen um etwa 50 % reduzierte.
Insgesamt reduziert diese neue Technik nicht nur die Kosten des Femtosekundenlaser-3D-Drucks, sondern behält auch dessen hohe Auflösungsfähigkeiten bei. Es wird erwartet, dass diese bahnbrechende Entwicklung neue Anwendungen in Bereichen wie Biomedizin, Mikrorobotik und mikrooptischen Geräten vorantreiben wird. Da sich die neue Technik darüber hinaus problemlos in bestehende Femtosekundenlaser-3D-Drucksysteme integrieren lässt, dürfte sie ihre Einführung und Verbreitung in allen Branchen beschleunigen.
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