از آنجا که توسعه و بهبود روش‌های ساخت افزوده، می‌تواند صنعت ساخت و تولید را در صنایع مختلفی، از صنعت الکترونیک گرفته تا صنایع دفاعی و نظامی متحول نماید، محققین و شرکت‌های فناور در سرتاسر دنیا، چه با پشتیبانی نهادهای دولتی و چه با سرمایه‌گذاری‌های خصوصی، در صدد یافتن روش‌ها و تکنیک‌های جدیدی هستند که بتوانند این دستاورد ارزشمند را به شکلی عملی‌تر و قابل تبدیل به یک مقیاس صنعتی، به بازارهای جهانی ارائه نمایند. در همین راستا، اخیراً گروهی از محققین با بهره‌گیری تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی نانومقیاس، روشی مبتنی بر کنترل نور لیزرهای «Ultrafast» توسعه داده‌اند که می‌تواند امکان تولید ساختارهای کوچک را هزاران برابر سریع‌تر از روش‌های فعلی لیتوگرافی دو فوتونی «TPL» فراهم نماید.

علاوه بر توان و سرعت بالاتر، روش جدید که اصطلاحاً «FP-TPL» نامیده می‌شود، رزولوشنی با عمق 175 نانومتر پدید آورده که با استفاده از آن، تولید اشکالی با برآمدگی‌های 90 درجه‌ای نیز، به سادگی امکان‌پذیر می‌شود، امری که تا به امروز ممکن نبود.

تکنیک‌های ساخت افزوده، عموماً از یک نور لحظه‌ای با شدت بالا و با قطر تقریبی 700 تا 800 نانومتر استفاده می‌کنند که می‌تواند مواد فتوپلیمر را از حالت مایع به جامد تبدیل نماید. با توجه به این‌که نقطه نوری مذکور، می‌بایست در کل ساختار مدنظر اسکن شود، عملاً ساخت سازه‌های پیچیده سه‌بعدی، به ساعت‌ها زمان نیاز داشته که قابلیت تکنیک‌های مذکور را برای تولید به مقیاس به شدت محدود می‌کند. محققین در فناوری جدید، به جای یک نقطه نوری واحد، از یک میلیون نقطه نوری به صورت هم‌زمان استفاده می‌کنند که این کار، از طریق ماسک‌های دیجیتالی مشابه با آنچه در پرژکتورها برای ایجاد تصاویر و فیلم‌ها استفاده می‌شود، انجام گرفته است. الگوی نوری صفحه‌ای، در مواد پلیمری نوعی مایع پیش‌ساز ایجاد می‌کند که با واکنش حاصل از آن، مایع به صورت دلخواه به جامد تبدیل شده و ساختارهای سه‌بعدی پیچیده شکل می‌گیرند. تکنیک «FP-TPL»، به محققین اجازه می‌دهد تا یک ساختار مشخص که قبلاً چندین ساعت زمان برای تولید آن نیاز بود، تنها در هشت دقیقه تولید گردد.

از مهم‌ترین کاربردهای تکنیک چاپ سه‌بعدی جدید که توسط محققین آزمایشگاه ملی «Lawrence Livermore» و دانشگاه چینی «Hong kong» توسعه یافته است، ساخت تجهیزات الکترونیک انعطاف‌پذیر، واسط‌های شیمیایی، متاموادهای مکانیکی و نیز نانو ساختارهای کاربردی است. به گفته یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی، کاربرد واقعی این فناوری، تولید صنعتی دستگاه‌های کوچک است که ممکن است در دستگاه‌های بزرگ‌تری مانند قطعات تلفن‌های هوشمند ادغام شوند. با توجه به نیاز فزاینده صنعت به ساخت چنین قطعاتی، سرمایه‌گذاری چشمگیر در فناوری «FP-TPL» و تجاری‌سازی قریب‌الوقوع آن، دور از ذهن نخواهد بود.

مرجع: «Nanowerk»