طورت الصين طابعة هولوجرافية ثلاثية الأبعاد تطبع النماذج بالكامل في أقل من ثانية

العلماء الصينيون أحدثوا ثورة في الطباعة ثلاثية الأبعاد: طبعوا نموذجًا كاملاً خلال نصف ثانية

غالبًا ما تستغرق الطباعة على آلات الطباعة الثلاثية الأبعاد العادية ساعات، أحيانًا حتى يوم كامل. تجعل هذه المدة طويلة التكنولوجيا التراكمية غير مجدية للإنتاج الضخم. نشر علماء من جامعة تشينغهوا (Tsinghua University) في مجلة *Nature* نتائج تغير هذا الواقع: تمكنوا من طباعة كائن معقد بالكامل خلال 0,6 ثانية فقط. تُعرف الطريقة الجديدة باسم DISH – Digital Incoherent Synthesis of Holographic light fields (التوليف الرقمي غير المتناسق للحقول الضوئية الهولوغرافية).

كيف يعمل DISH
* التخلي عن المنصة الميكانيكية
بدلاً من تحريك الجزء المطبع أو نظام النفخ، يستخدم DISH الضوء المُتحكم فيه. يُشكل الضوء حجم النموذج بأكمله فورًا.

* الإسقاط الهولوغرافي
تُنشئ النظام هولوجرامات رقمية مُحسّنة وتُعرضها في آن واحد من اتجاهات مختلفة على راتنج الفوتوموليبير عبر وحدة دوارة عالية السرعة. بفضل التحسين الحاسوبي، يتم الحصول على خريطة ثلاثية الأبعاد دقيقة لكثافة الضوء، التي تتصلب فقط حيث يلزم.

* الاستقلال عن لزوجة الراتنج
تسمح الهولوجرامات بالتحويل المتساوي للمواد عبر العمق الكامل، دون التقيد بعمق تركيز المروّج التقليدي.

المؤشرات الرئيسية
| المؤشر | القيمة |
|--------|--------|
| الدقة على كامل النموذج (حتى 1 سم) | 19 µم |
| أصغر تفصيل | 12 µم (~1/5 من سماكة شعرة الإنسان) |
| سرعة الطباعة | ~333 مم³/ثانية |
| وقت طباعة نموذج واحد | 0,6 ثانية |

في الاختبارات المختبرية، تم إنشاء كائنات ميليمترية معقدة وهياكل دقيقة بدقة عالية. كما تدعم التقنية إمدادًا مستمرًا للراتنج، ما يفتح الطريق للإنتاج الضخم.

التطبيقات المحتملة
| المجال | ماذا يمكن عمله |
|--------|----------------|
| الطب الحيوي | نمذجة سريعة للأنسجة والأوعية لاختبار الأدوية |
| الروبوتيك | إنتاج ميكروروبوتات وإلكترونيات مرنة |
| الفوتونيكا وMEMS | دمج مكونات في أجهزة فوتونية، وحدات كاميرا الهواتف الذكية |
| أخرى | إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للتصميم الصناعي |

ما يعنيه ذلك للصناعة
الانتقال من الطباعة الطبقية الميكانيكية إلى التوليف الضوئي الحجمي يفتح أفقًا جديدًا للطباعة الثلاثية الأبعاد. يصبح الضوء الأداة الرئيسية للإنتاج، مما يُسرّع العملية بشكل كبير، ويزيد الدقة، ويجعل إنتاج الهياكل الدقيقة على نطاق واسع واقعًا ممكنًا.