Stanford cria técnica inovadora de impressão 3D em microescala

Partículas microscópicas impressas em 3D, tão pequenas que a olho nu parecem poeira, têm aplicações na distribuição de medicamentos e vacinas nos organismos, em microeletrônica, em microfluídica e na fabricação de abrasivos para indústria complexa. No entanto, a necessidade de coordenação precisa entre a distribuição de luz, o movimento do palco e as propriedades da resina torna um desafio a fabricação escalonável de tais partículas em microescala personalizadas.

Agora, pesquisadores da Universidade de Stanford introduziram uma técnica de processamento mais eficiente que pode imprimir até 1 milhão de partículas em microescala altamente detalhadas e personalizáveis por dia.

“Podemos criar formas muito mais complexas até à escala microscópica, a velocidades que não foram demonstradas anteriormente para a fabricação de partículas, e a partir de uma vasta gama de materiais”, disse Jason Kronenfeld, do Laboratório DeSimone em Stanford e autor principal do artigo que detalha esse processo, publicado na Revista Nature.

Este trabalho baseia-se em uma técnica de impressão conhecida como produção contínua de interface líquida, ou CLIP, introduzida em 2015 por DeSimone e colegas de trabalho. CLIP utiliza luz UV, projetada em fatias, para curar rapidamente a resina no formato desejado. A técnica depende de uma janela permeável ao oxigênio acima do projetor de luz UV. Isso cria uma “zona morta” que evita que a resina líquida cure e grude na janela. Como resultado, características delicadas podem ser curadas sem rasgar cada camada de uma janela, levando a uma impressão de partículas mais rápida.

“Usar a luz para fabricar objetos sem moldes abre um horizonte totalmente novo no mundo das partículas”, disse Joseph DeSimone, professor Sanjiv Sam Gambhir em Medicina Translacional na Stanford Medicine e autor correspondente do artigo. “E acreditamos que fazê-lo de forma escalonável leva a oportunidades de utilização destas partículas para impulsionar as indústrias do futuro. Estamos entusiasmados com o que isso pode levar e onde outros podem usar essas ideias para promover suas próprias aspirações.”

Existem compensações na impressão 3D entre resolução e velocidade. Por exemplo, outros processos de impressão 3D podem imprimir formatos muito menores – na escala nanométrica –, mas são consideravelmente mais lentos. E, claro, a impressão 3D macroscópica já ganhou uma posição (literalmente) na produção em massa, na forma de sapatos, utensílios domésticos, peças de máquinas, capacetes, dentaduras, aparelhos auditivos e muito mais. Este trabalho aborda oportunidades entre esses mundos.

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