A manufatura aditiva é uma técnica na qual um objeto tridimensional é produzido pela adição sucessiva de novas camadas de material de construção àquelas que já foram depositadas. Recentemente, as impressoras 3-D disponíveis comercialmente estão passando por um rápido desenvolvimento, assim como os materiais de impressão 3-D, incluindo mídia transparente de alta qualidade ótica. Esses avanços abrem novas possibilidades em muitos campos da ciência e tecnologia, incluindo biologia, Medicina, estudos de metamateriais, robótica e micro-óptica.

Pesquisadores da Faculdade de Física, Universidade de Varsóvia, Polônia, projetaram lentes minúsculas (com dimensões tão pequenas quanto uma fração do diâmetro de um cabelo humano) que podem ser facilmente fabricadas usando uma técnica de impressão 3-D a laser sobre vários materiais, incluindo novos materiais frágeis semelhantes ao grafeno 2-D. As lentes aumentam a extração da luz emitida de amostras de semicondutores e remodelam sua parte de saída em um feixe ultrafino.

Graças a esta propriedade, não há mais a necessidade de incluir uma objetiva de microscópio volumosa na configuração experimental ao realizar medições ópticas de emissores de luz de tamanho único nanômetro (como pontos quânticos), que até agora não poderia ser evitado. Uma objetiva de microscópio típica usada em tal estudo tem aproximadamente o tamanho da largura de uma mão, pesa até uma libra (meio quilograma) e deve ser colocado a uma distância de cerca de um décimo de polegada (alguns milímetros) da amostra de análise. Isso impõe limitações significativas em muitos tipos de experimentos modernos, como medições em campos magnéticos de alta pulsação, em temperaturas criogênicas, ou em cavidades de microondas, que, por outro lado, pode ser facilmente levantado pelas novas lentes.

A alta velocidade da técnica de impressão 3D torna muito fácil produzir centenas de microlentes em uma amostra. Organizá-los em matrizes regulares fornece um sistema de coordenadas conveniente, que especifica com precisão a localização de um nanoobjeto escolhido e permite várias medições em diferentes laboratórios em todo o mundo. A oportunidade inestimável de voltar ao mesmo emissor de luz permite pesquisas e testes de hipóteses muito mais eficientes em termos de tempo. Especificamente, pode-se focar inteiramente em projetar e realizar um novo experimento no nanoobjeto estudado antes, em vez de realizar uma investigação demorada de milhares de outros nanoobjetos antes de finalmente encontrar um análogo ao em questão.

A forma das microlentes propostas pode ser facilmente adaptada à chamada técnica de microfabricação 2,5-D. Os objetos que satisfazem seus pré-requisitos podem ser produzidos em superfícies de grande escala, pressionando um carimbo padronizado contra a camada de material de que deveriam ser feitos. O protocolo de fabricação 2,5-D é especialmente atraente do ponto de vista das aplicações potenciais das microlentes, como pode ser facilmente ampliado, que é um fator importante no possível uso industrial futuro.