Hologrammes : l’avenir de l’impression 3D rapide à l’échelle nanométrique ?

L’impression 3D en peignant avec des faisceaux lumineux sur une cuve de plastique liquide relevait autrefois de la science-fiction, mais elle relève désormais de la science. Plus que cela, c’est la technologie au niveau du consommateur dont nous sommes presque au point d’être blasés. Les scientifiques et les ingénieurs du monde entier ont tranquillement travaillé dans leurs laboratoires sur la nouvelle impression 3D à l’échelle nanométrique avec un succès variable. Récemment, IEESpectrum rapporte des travaux prometteurs utilisant l’imagerie holographique pour générer des structures à l’échelle nanométrique à une vitesse record.

Les imprimantes stéréolithographiques actuelles utilisent un balayage laser UV sur le fond d’une cuve de liquide sensible aux UV résine photopolymère, qui est modifiée chimiquement pour la rendre sensible aux photons de fréquence UV. Tout va bien, mais comme nous le savons, cette méthode est lente et peut avoir une résolution limitée, et a été largement remplacée par la technologie LCD. Des recherches récentes se sont concentrées sur la lithographie à deux photons, qui utilise une résine largement transparente à la longueur d’onde de la lumière concernée, mais qui, de manière critique, peut être polymérisée avec une densité d’énergie suffisante (c’est-à-dire que la méthode nécessite l’absorption simultanée de plusieurs photons). obtenu en utilisant des lasers en mode pulsé pour se concentrer sur un point très serré, donnant l’énorme densité d’énergie requise. Cette mise au point précise, associée à la possibilité de faire passer le faisceau à travers la cuve de liquide, permet une résolution d’image beaucoup plus étroite. Mais c’est lent, douloureusement lent.

La dernière idée, d’une équipe de chercheurs de l’Université chinoise de Hong King et de quelques parties apparentées, est d’utiliser un réseau de micromiroirs DLP pour produire une image holographique, essentiellement un millier de faisceaux étroitement focalisés et contrôlables fonctionnant tous en parallèle. . Et là où il y a parallélisme, il y a augmentation de la vitesse. Les impressions de test signalées dans les résines spéciales à double photon ont été produites jusqu’à 54 mm ^ 3 par heure avec une résolution maximale de 90 um, mais probablement pas en même temps. Quelques résultats intéressants supplémentaires ont été montrés, en utilisant une suspension de nanoparticules d’oxyde de fer, la technique a produit des micromachines qui pouvaient être manipulées magnétiquement. De plus, en contrôlant les puissances de faisceau individuelles au fur et à mesure de la progression de l’impression, jusqu’à onze valeurs d’échelle de gris ont pu être générées, permettant de réaliser des propriétés de matériau variables.

Les hologrammes sont amusants, alors en voici un rapide sur le bricolage pour votre propre amusement. Une fois que vous avez envoyé cela, consultez cet article sur un projet utilisant tensorflow pour prédire à quoi ressemblerait un hologramme à partir de données 2D uniquement grâce à une caméra standard.

François Zipponi
Je suis François Zipponi, éditorialiste pour le site 10-raisons.fr. J'ai commencé ma carrière de journaliste en 2004, et j'ai travaillé pour plusieurs médias français, dont le Monde et Libération. En 2016, j'ai rejoint 10-raisons.fr, un site innovant proposant des articles sous la forme « 10 raisons de... ». En tant qu'éditorialiste, je me suis engagé à fournir un contenu original et pertinent, abordant des sujets variés tels que la politique, l'économie, les sciences, l'histoire, etc. Je m'efforce de toujours traiter les sujets de façon objective et impartiale. Mes articles sont régulièrement partagés sur les réseaux sociaux et j'interviens dans des conférences et des tables rondes autour des thèmes abordés sur 10-raisons.fr.