Neues schallbasiertes 3D-Druckverfahren ermöglicht 10-mal feinere Drucke

Forscher der Concordia University haben mit der Entwicklung des Proximal Sound Printing (PSP) einen bedeutenden Durchbruch in der Mikrofertigung erzielt. Wie in der Fachzeitschrift Microsystems & Nanoengineering veröffentlicht wurde, nutzt dieses neue Verfahren fokussierten Ultraschall, um flüssige Polymere mit einer zehnmal höheren Präzision als bisherige akustische Methoden auszuhärten.

Das Verfahren baut auf der früheren Arbeit des Teams im Bereich des Direct Sound Printing auf, bei dem Ultraschall zur Auslösung sonochemischer Reaktionen genutzt wurde. Während die ursprüngliche Methode bewies, dass Schall Polymere auf Abruf härten kann, haperte es oft an der Auflösung und Konsistenz. Durch die Positionierung der Schallquelle wesentlich näher an der Druckoberfläche ermöglicht der „proximale“ Ansatz eine präzisere Steuerung und kleinere Strukturgrößen, während gleichzeitig deutlich weniger Energie verbraucht wird.

Im Gegensatz zum herkömmlichen 3D-Druck, der auf Hitze oder Licht basiert, ist der schallbasierte Druck in einzigartiger Weise mit weichen Materialien wie Silikon kompatibel. Diese sind für Lab-on-a-Chip-Systeme und Wearable-Technologien unerlässlich, lassen sich jedoch im Mikromaßstab bekanntlich nur schwer drucken.

Die Forschung – geleitet von dem promovierten Absolventen Shervin Forough sowie den Professoren Muthukumaran Packirisamy und Mohsen Habibi – wurde vom Natural Sciences and Engineering Research Council unterstützt. Das Team geht davon aus, dass diese Technik künftig das Prototyping von medizinischen Diagnosegeräten und Komponenten für die Soft-Robotik beschleunigen wird, da sie eine schnellere und vielseitigere Alternative für die Herstellung hochmoderner Mikrosysteme bietet.