Исследователи Массачусетского технологического института создали 3D-принтер на основе чипа размером с монету
Устройство состоит из одного кремниевого фотонного чипа миллиметрового размера, который испускает реконфигурируемые лучи света в резервуар со смолой, которая затвердевает под воздействием света.
В принтере нет движущихся частей, а разработанная интегрированная оптическая система с фазированной решёткой направляет лучи света в небольшую ёмкость с помощью ряда микроскопических антенн, изготовленных на чипе с использованием полупроводниковых производственных процессов. Ускоряя или задерживая оптический сигнал с обеих сторон антенной решётки, они могут направлять излучаемый свет в определённом направлении. «Отпечатки» создаются за считаные секунды, а чип способен создавать двухмерные узоры, например буквы.
Одновременно с разработкой чипа группа ученых из Техасского университета в Остине впервые разработала специализированные смолы, которые можно быстро отвердить с помощью волн видимого света. Это был недостающий элемент, который позволил воплотить в жизнь 3D-принтер на основе чипов.
«При использовании фотоотверждаемых смол очень сложно добиться их полного отверждения на инфракрасных длинах волн, на которых в прошлом работали интегрированные оптические системы с фазированной решеткой для лидаров, — говорит один из исследователей. — Здесь мы находимся на стыке стандартной фотохимии и кремниевой фотоники, используя смолы, отверждаемые видимым светом, и чипы, излучающие видимый свет, для создания 3D-принтера на основе чипов. Это слияние двух технологий в совершенно новую идею».
Прототип состоит из одного фотонного чипа, содержащего массив оптических антенн толщиной 160 нанометров. (Толщина листа бумаги составляет около 100 000 нанометров.) Весь чип помещается на монету в 25 центов.