Um laser de alta potência, via óptica otimizada, uma tecnologia de resolução adaptativa patenteada, e algoritmos inteligentes para digitalização a laser habilitaram o UpNano, uma empresa de alta tecnologia com sede em Viena, para produzir impressão 3D de alta resolução como nunca antes visto.

"Peças com resolução em nano e microescala agora podem ser impressas em 12 ordens de magnitude - em tempos nunca alcançados anteriormente. Isso foi realizado pela UpNano, um spin-out do TU Wien, que desenvolveu um sistema de impressão 3-D de polimerização de dois fótons (2PP) de ponta que pode produzir peças poliméricas com um volume que varia de 100 a 1012 micrômetros cúbicos. Ao mesmo tempo, a impressora permite uma resolução em nano e microescala, ", disse a empresa em um comunicado.

Recentemente, a empresa demonstrou essa capacidade notável imprimindo quatro modelos da Torre Eiffel que variam de 200 micrômetros a 4 centímetros - com representação perfeita de todas as estruturas minúsculas em 30 a 540 minutos. Com isso, A impressão 2PP 3-D está pronta para aplicações em P&D e na indústria que pareciam até agora impossíveis.

De acordo com a empresa, a tecnologia de produção ultraprecisa da impressão 2PP 3-D até agora só pôde ser otimizada para uma faixa de escala muito limitada. Também, a produção na faixa de centímetros (faixa meso) demorava extremamente e, portanto, não era atraente para a produção quantitativa na indústria. UpNano agora demonstra o que parecia impossível:seu sistema de impressão NanoOne pode produzir amostras altamente precisas com resolução de nanômetro e micrômetro que variam de centi-, de um milímetro a um micrômetro de tamanho. E isso em poucos minutos.

Fótons com poder

"Desenvolvemos e patenteamos uma tecnologia de resolução adaptativa inovadora para nosso sistema de impressão 3-D, "explicou Peter Gruber, chefe de tecnologia e cofundador da UpNano.

"Junto com um caminho óptico otimizado e algoritmos inteligentes, podemos utilizar toda a potência do laser até 1 Watt, que é várias vezes mais do que em sistemas comparáveis, " ele adicionou.

Esse poderoso laser fornece energia suficiente para impressão em alta velocidade, especialmente no modo de resolução adaptável. Esse, na verdade, é uma vantagem significativa em comparação com outros sistemas que usam lasers mais fracos e, portanto, têm capacidade limitada.

"O benefício desta inovação, "acrescentou Bernhard Küenburg, CEO da UpNano, "é mais notável na faixa meso. O sistema NanoOne oferece tempos de produção significativamente mais rápidos do que outros sistemas. Adicione nossa tecnologia de resolução adaptativa patenteada a isso e você terá a capacidade de imprimir objetos centimétricos grandes com resolução micrométrica em ciclos de produção curtos . "

Este algoritmo permite um alargamento do ponto de laser até um fator de 10 de acordo com as especificações da amostra impressa. Uma simples mudança de objetivos (existem diferentes disponíveis, variando de 4x de ampliação a 100x) permite a produção de peças na faixa micro com resoluções na escala nanométrica.

Esse, também, é muito mais rápido do que outros sistemas graças às vias ópticas específicas, os algoritmos de varredura otimizados e a tecnologia proprietária de resolução adaptativa. Na verdade, o NanoOne é capaz de fabricar objetos com volumes que variam em 12 ordens de magnitude. Dimensões na faixa do micrômetro são igualmente possíveis como na faixa do centímetro, enquanto mantém uma resolução ultra-alta. E tudo isso no menor tempo possível.

Graças a esta alta versatilidade, o sistema despertou grande interesse em P&D e na indústria logo após sua introdução. Um exemplo para seu uso em medicina e pesquisa é a produção de micro agulhas com tolerâncias estreitas e características definidas, como a ponta afiada, a cânula ou reservatório.

As peças micro-mecânicas funcionais refletem outra área interessante de aplicação para a tecnologia UpNano. Um exemplo de benchmarking é uma mola funcional com uma altura de 6 milímetros impressa em menos de seis minutos ou peças de dois componentes com elementos móveis incluídos, impresso em trabalhos de impressão individuais para aplicações de tecnologia médica.

Os filtros são o terceiro de vários exemplos que demonstram a gama de tamanhos do NanoOne. Tamanhos de vários centímetros quadrados com tamanhos de poros na faixa do micrômetro de um único dígito podem ser impressos em poucas horas.

"Esses filtros têm tamanhos de poros exatamente definidos para 100 por cento de todos os poros, "explicou Küenburg. As variações nos tamanhos dos poros são tão históricas quanto os resultados insatisfatórios do filtro. Desta forma, o NanoOne da UpNano oferece um novo horizonte para os processos de filtragem e separação - um horizonte que exemplifica o poder inovador da empresa.