Neuer Durchbruch im Femtosekunden-Laser-3D-Druck: Dual-Laser senken die Kosten

Wissenschaftler der Purdue University haben kürzlich einen bedeutenden Durchbruch in der Femtosekundenlaser-3D-Drucktechnologie erzielt. Sie entwickelten eine neuartige Zwei-Photonen-Polymerisationstechnik, die auf raffinierte Weise zwei Laser für den 3D-Druck kombiniert. Dadurch gelang es ihnen, komplexe, hochauflösende 3D-Strukturen zu drucken und gleichzeitig die Femtosekundenlaserleistung um 50 % zu reduzieren. Diese Innovation verspricht nicht nur eine deutliche Kostensenkung für hochauflösenden 3D-Druck, sondern erweitert auch die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie in verschiedenen Bereichen.

Konkret kombinierte das Forschungsteam einen relativ kostengünstigen sichtbaren Laser mit einem gepulsten Femtosekundenlaser im Infrarotbereich und reduzierte so die benötigte Femtosekundenlaserleistung deutlich. 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 von Zwei-Photonen- und Einzelphotonenanregung 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 reduziert diese neue Technik nicht nur die Kosten des Femtosekundenlaser-3D-Drucks, sondern behält auch dessen hohe Auflösung bei. Diese bahnbrechende Entwicklung dürfte neue Anwendungen in Bereichen wie Biomedizin, Mikrorobotik und mikrooptischen Geräten anregen. Da sich die neue Technik zudem problemlos in bestehende Femtosekundenlaser-3D-Drucksysteme integrieren lässt, dürfte sie ihre Einführung und Verbreitung in verschiedenen Branchen beschleunigen.

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