„Jsme schopni vytvářet předměty o velikosti desítek mikrometrů. A abychom to dokázali, musíme umět pracovat v rozměrech začínajících na desítkách nanometrů.“
Do tekuté makromolekulární látky vysíláme extrémně silné záblesky laseru, které způsobí, že látka polymeruje tam, kde si přejeme – aktivují se vazby mezi molekulami a tím vznikne pevná látka. Můžeme tak tvořit trojrozměrné objekty a struktury menší než průměr lidského vlasu, a menší, menší, menší…..
Česká 3D nanotiskárna vznikla ve spolupráci firmy API Optix s.r.o. (dceřiné firmy IQ Structures s.r.o.), ELTEK a ÚPT AV ČR Brno. Je schopna tisknout prostorové objekty s rozměry v mikro a nanooblasti a patří k současné světové špičce.
„3D mikro a nanotisk využíváme pro tvorbu speciálních bezpečnostních prvků v boji proti padělání. Tyto prvky využívá jak IQ Structures, tak i náš partner, firma API Holographics z anglického Manchesteru. 3D mikro a nanotisk je ale také základem pro náš vývoj nových průmyslových aplikací. Novou technickou aplikací, kde kombinujeme litografické techniky s 3D mikro a nanotiskem je vývoj a výroba ploché optiky. Jedná se o optiku, která jako by neměla třetí rozměr, je to průhledný materiál na povrchu opatřený okem neviditelnými strukturami. Tyto struktury jsou precizně vypočteny a přesně přeneseny na povrch a mohou plně nahradit klasickou optiku. A nejen to, mohou být dokonce daleko lepší, mít lepší funkční vlastnosti. Přitom je výroba ploché optiky produktivnější a levnější než optiky klasické. V této je oblasti ve světě několik inovativních společností, ale žádná z nich nedosáhla kvalitou naší ploché optiky.“
Ing. Tomáš Těthal, CSc., generální ředitel IQ Structures
Možnosti užití 3D nano a mikro tisku jsou obrovské. Počínaje stavbou takzvaného lešení pro růst buněk, které tak dokáží vytvářet náhradu kostí, kůže i celých orgánů, přes nové, vysoce účinné zdroje energie až po nové druhy metamateriálů, které mohou mít vlastnosti velmi podobné kovu, ale přitom být až neskutečně lehčí. 3D nanotisk bude také spojovat budoucí optické čipy či vyrábět malá mechanická zařízení, jako například mikroroboty.
3D nano-printing
Our 3D nano-printer was created through the collaboration of IQ Structures, API Optix s.r.o. (a subsidiary of IQ Structures s.r.o.) ELTEK and Institute of Scientific Instruments of the CAS, Brno. It is able to print three-dimensional objects with micro- and nano-scale dimensions and is currently one of the best in the world.
This technology allows us to become real architects at the nano- and micro-level at which things and materials often behave differently than on the macro level e.g. with a cleverly designed structure ceramics become flexible. We will see the real potential of the nano-printing in the future, but already today it can be used to create special security features, to build scaffolds for human cells for tissue engineering or for more efficient batteries.
Use
New materials – meta-materials with properties e.g. similar to metal but much lighter
Medicine – for organ replacement
Energy – new efficient electrodes
Detection devices – building very small laboratories so called “lab on chips”