ساخت چاپگر سه‌بعدی جیبی که در چند ثانیه اجسام را با نور می‌ سازد

یک تیم پژوهشی در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به ساخت چاپگر سه‌بعدی جیبی بسیار کوچکی شده‌اند که تنها با استفاده از نور، اجسام فیزیکی را در عرض چند ثانیه تولید می‌کند.

به گزارش تک‌ناک، این نوآوری به اندازه‌ای کوچک است که در کف دست جا می‌گیرد و می‌تواند مسیر تولید سریع، ارزان و قابل حمل اجسام سه‌بعدی را متحول کند.

سابرینا کورستی، دانشجوی دکترای MIT به همراه تیمی از پژوهشگران گروه تحقیقاتی فوتونیک و الکترونیک به سرپرستی پروفسور جلنا نوتاروس، موفق به ساخت این چاپگر سه‌بعدی شدند.

به گفته محققان، این سیستم تنها شامل یک چیپ فوتونیکی در ابعاد میلی‌متری است، که با ترکیب فناوری فوتونیک سیلیکونی و شیمی نوری، پرتوهایی از نور مرئی را به شکلی بازپیکربندی‌شده درون یک رزین ثابت می‌تاباند و فرایند چاپ سه‌بعدی را بدون نیاز به حرکت فیزیکی انجام می‌دهد.

تیم تحقیقاتی در نمونه آزمایشی، با استفاده از آرایه نوری فازی (Phased Array) برای هدایت پرتو نور مرئی و رزین حساس به نور، امکان چاپ سه‌بعدی به روش استریولیتوگرافی را برای نخستین بار تنها با یک چیپ فوتونیکی به نمایش گذاشتند.

پژوهشگران معتقد هستند که این فناوری می‌تواند نسل جدیدی از چاپگرهای سه‌بعدی را شکل دهد که بسیار کوچک، ارزان و قابل حمل هستند و در عین حال عملکردی سریع و دقیق دارند. این فناوری در حوزه‌هایی مانند: نظامی، پزشکی، مهندسی و مصارف خانگی، کاربردهای گسترده‌ای خواهد داشت.

در حالی که چاپگرهای سه‌بعدی فعلی متکی بر سامانه‌های مکانیکی بزرگ و پیچیده هستند، که فرایند ساخت را کُند و پرهزینه می‌کند، نوآوری جدید MIT بسیاری از این محدودیت‌ها را برطرف کرده و راه را برای چاپ سریع اشیای سفارشی حتی در میانه راه یا در شرایط اضطراری باز کرده است.

همچنین این تیم موفق به ساخت یک «پرتوی جاذب» (tractor beam) مینیاتوری شده‌اند، که می‌تواند ذرات زیستی را بدون تماس فیزیکی جابه‌جا کند. این سیستم نوری، سلول‌ها را با یک پرتو متمرکز به دام می‌اندازد و برای بررسی DNA و نمونه‌های بافتی بدون آلودگی کاربرد دارد. این روش جدید باعث گسترش دامنه کاربرد «پنس نوری» (optical tweezers) در آزمایش‌های زیستی شده است.

این نوآوری‌ها نشان می‌دهد که ترکیب فوتونیک با فناوری‌های نوین می‌تواند مسیرهای جدیدی را در تولید، زیست‌فناوری و حتی زندگی روزمره باز کند. چاپگر سه‌بعدی جیبی MIT نویدبخش آینده‌ای است که در آن ساخت اشیای فیزیکی تنها با نور و در کسری از زمان و در هر مکان، ممکن خواهد بود.