立体3Dプリント用の三重融合アップコンバージョンナノカプセル

科学分野:

• アディティブ製造
• 写真化学
• 材料科学

背景:

• 三次元 (3D) 印刷,特にステレオリトグラフィーは,線形光吸収により,樹脂の選択と達成可能な形状を制限する制限に直面しています.
• 2フォトンの吸収により,体積的な3Dプリントが可能ですが,レーザーの高出力が必要であり,実用的なアプリケーションでは印刷サイズと速度を制限します.

研究 の 目的:

• 現在の3Dプリンティング技術の限界を克服し,レーザーの電力要求が低い体積印刷方法を開発する.
• ナノスケールを超えた より大規模で高速な3Dプリントアプリケーションを可能にします

主な方法:

• 立体フォトポリメリゼーションのトリプル融合アップコンバージョンを使用した.
• シリカシェルのナノ粒子と溶解性リガンドを介して樹脂にアップコンバーションを導入した.
• モノヴォクセルまたは並列印刷のアップコンバージョンの値を制御するエキソトニック戦略を実装した.

主要な成果:

• 4mW未満の連続波刺激を使用して体積3Dプリントを達成しました.
• 2フォトンの吸収方法より,数桁低い電力密度で印刷することが実証されている.
• 多用途の印刷装置の向上値の管理に成功しました.

結論:

• トリプレット・フュージョンアップコンバーションは 低消費電力で高解像度3Dプリントの 実現に有望な経路です
• この進歩により 3Dプリントの応用範囲とスケーラビリティが 大きく拡大できます
• 開発されたエキソニック戦略は,高度な追加製造のための調整可能なプラットフォームを提供します.