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Neuer Durchbruch im Femtosekundenlaser-3D-Druck: Duallaser senken die Kosten

Ein neuartiges Zwei-Photonen-Polymerisationsverfahren senkt nicht nur die Kosten des Femtosekundenlaser-3D-Drucks, sondern erhält auch dessen hohe Auflösung. Da sich das neue Verfahren problemlos in bestehende Femtosekundenlaser-3D-Drucksysteme integrieren lässt, dürfte es dessen Anwendung und Verbreitung in verschiedenen Branchen beschleunigen.

2024-09-24

Wissenschaftlern der Purdue University ist kürzlich ein bedeutender Durchbruch in der Femtosekundenlaser-3D-Drucktechnologie gelungen. Sie entwickelten ein neuartiges Zwei-Photonen-Polymerisationsverfahren, das zwei Laser auf raffinierte Weise für den 3D-Druck kombiniert. Dadurch konnten sie komplexe, hochauflösende 3D-Strukturen drucken und gleichzeitig die Leistung des Femtosekundenlasers um 50 % reduzieren. Diese Innovation verspricht nicht nur eine deutliche Kostensenkung beim hochauflösenden 3D-Druck, sondern erweitert auch die potenziellen Anwendungsbereiche dieser Technologie in verschiedenen Feldern.

Neuer Durchbruch im Femtosekundenlaser-3D-Druck: Duallaser senken die Kosten 1

Konkret kombinierte das Forschungsteam einen relativ kostengünstigen Laser für sichtbares Licht mit einem gepulsten Infrarot-Femtosekundenlaser, wodurch die benötigte Leistung des Femtosekundenlasers deutlich reduziert werden konnte. Um das Verhältnis zwischen den beiden Lasern zu optimieren, entwickelten sie ein neues mathematisches Modell, um die photochemischen Prozesse besser zu verstehen und die Synergieeffekte der Zwei-Photonen- und Ein-Photonen-Anregung präzise zu berechnen. Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass diese Methode die benötigte Femtosekundenlaserleistung bei 2D-Strukturen um 80 % und bei 3D-Strukturen um etwa 50 % reduzierte.

Insgesamt senkt diese neue Technik nicht nur die Kosten des Femtosekundenlaser-3D-Drucks, sondern erhält auch dessen hohe Auflösung. Diese bahnbrechende Entwicklung dürfte neue Anwendungen in Bereichen wie Biomedizin, Mikrorobotik und Mikrooptik ermöglichen. Da sich die neue Technik zudem problemlos in bestehende Femtosekundenlaser-3D-Drucksysteme integrieren lässt, wird sie voraussichtlich ihre branchenübergreifende Verbreitung beschleunigen.

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