ホログラム: スピーディーなナノスケール 3D プリンティングの未来?

液体プラスチックの入った容器に光線を当ててペイントする 3D プリントは、かつては SF の世界の話でしたが、今ではほぼ SF の話になりました。 それ以上に、これは消費者レベルのテクノロジーであり、私たちがほとんど非難するところまで来ています。 世界中の科学者や技術者が、新たな話題であるナノスケール 3D プリンティングに静かに研究室で取り組んでおり、さまざまな成功を収めています。 最近、IEESpectrum は、ホログラフィック イメージングを使用して記録的な速度でナノスケール構造を生成するいくつかの有望な研究を報告しました。

現在のステレオリソグラフィー プリンターは、UV 感受性液体フォトポリマー樹脂のバットの底でスキャンされる UV レーザーを利用します。この樹脂は、UV 周波数光子に反応するように化学的に微調整されています。 これは問題ありませんが、ご存知のとおり、この方法は時間がかかり、解像度も制限される可能性があり、LCD テクノロジーに大きく取って代わられています。 最近の研究は 2 光子リソグラフィーに焦点を当てています。このリソグラフィーでは、関係する光の波長に対してほぼ透明ですが、重要な点として、十分なエネルギー密度で重合できる樹脂が使用されます (つまり、この方法では複数の光子を同時に吸収する必要があります)。これは、パルスモードレーザーを使用して非常に狭い点に焦点を合わせることで達成され、必要な膨大なエネルギー密度が得られます。 この厳密な焦点に加えて、液体の入ったタンクをビームが通過できるため、画像の解像度がさらに高くなります。 しかしそれは遅い、痛ましいほど遅い。

香港中文大学の研究者チームといくつかの関係者による最新のアイデアは、DLPマイクロミラーアレイを使用してホログラフィック画像を生成するというもので、基本的に1000本の厳密に焦点を合わせた制御可能なビームがすべて平行して動作するというものだ。 。 また、並列処理が行われると、速度が向上します。 特殊なデュアルフォトン樹脂でのテストプリントは、最大 90 um の解像度で 1 時間あたり最大 54 mm^3 で生成されたと報告されていますが、同時にはそうではありませんでした。 さらに、酸化鉄ナノ粒子の懸濁液を使用して、磁気的に操作できるマイクロマシンを生成する技術という興味深い結果もいくつか示されました。 さらに、印刷の進行に応じて個々のビーム出力を制御することで、最大 11 個のグレースケール値を生成でき、さまざまな材料特性を実現できます。

ホログラムは楽しいので、自分で楽しむためにホログラムを DIY する方法について簡単に説明します。 それを送信したら、既製のカメラの 2D データのみからホログラムがどのように見えるかを予測するために tensorflow を利用するプロジェクトに関するこの投稿をチェックしてください。