¿Cómo lograr impresión 3D a escala microscópica?
La impresión 3D de resina ha permitido a los hackers alcanzar niveles de resolución inéditos, pero la tecnología puede ser todavía más precisa. Si bien las impresoras comerciales de micro-SLA y polimerización de dos fotones pueden imprimir objetos con detalles submicrónicos, estas máquinas están fuera del alcance de la mayoría de los entusiastas. Sin embargo, existen alternativas para lograr tal resolución, tal como demostró [Diffraction Limited] con su impresora de resina a escala micra.
La impresora se basa en el micro-manipulador y el láser acoplado por fibra desarrollados previamente por [Diffraction Limited]. El micro-manipulador sostiene el extremo de la fibra óptica justo frente a la placa de construcción, la cual está recubierta con resina. Un láser de 405 nm brilla a través de la fibra, curando la resina en un cono estrecho frente al núcleo de la fibra, el cual el micro-manipulador puede trazar en un patrón para construir objetos, de manera similar a una impresora FDM. Dado que el núcleo interno de la fibra tiene solo tres micrones de diámetro, la resina curada se desprende limpiamente cuando la fibra se mueve. Como el principio es muy parecido al de una impresora FDM, se puede utilizar un slicer estándar para generar las rutas de la herramienta.
¿Por qué utilizar cúrcuma en el proceso de impresión?
Las pruebas iniciales confirmaron que el principio funcionaba, pero la resina no era lo suficientemente absorbente para resoluciones muy altas; la luz UV atravesaba la resina ya curada con demasiada facilidad, limitando la altura mínima de capa. Un tinte absorbente de UV disuelto en la resina resuelve esto al limitar la profundidad de penetración de la luz. [Diffraction Limited] descubrió que la curcumina, el tinte natural responsable del color amarillo brillante de la cúrcuma, funcionaba bien para este propósito. Como ventaja adicional, el alcohol permite extraerlo fácilmente del polvo de cúrcuma. Esto resolvió los problemas de resolución lo suficiente como para que [Diffraction Limited] pudiera imprimir una serie de Benchies de 150 µm de largo, un conejo de Stanford empequeñecido por un cabello humano y otras piezas microscópicas. Convenientemente, el tinte de curcumina deja los objetos impresos ligeramente fluorescentes bajo luz UV, facilitando su observación bajo el microscopio.
Para un enfoque ligeramente diferente sobre la impresión 3D microscópica inspirada en FDM, revise el necroprinting. Para conocer los límites absolutos de la impresión 3D, observe el Benchy más pequeño del mundo.
Vía CNX Software.
