EO

Gouden microjuweeltjes uit de 3D printer

29 oktober 2018 om 15:53 uur

De helix van goud (rechtsboven) zit eerst in een koperen 'boxje'. Links is te zien dat afwisselend met koper en goud wordt geprint. Deze koperen drager wordt uiteindelijk weggeëtst, zodat er een vrijstaande gouden helix overblijft.

Dankzij een lasertechniek die ultrakleine metaaldruppels afschiet, is het mogelijk om druppel voor druppel driedimensionale structuren te printen in puur goud. En dat niet alleen in eenvoudige stapelingen, zoals pilaartjes, maar ook voor complexe overhangende structuren zoals een helix van enkele micrometers. Dit maakt het mogelijk om nieuwe 3D componenten te printen met micrometer afmetingen, voor bijvoorbeeld elektronica of fotonica.


Dankzij een lasertechniek die ultrakleine metaaldruppels afschiet, is het mogelijk om druppel voor druppel driedimensionale structuren te printen in puur goud. En dat niet alleen in eenvoudige stapelingen, zoals pilaartjes, maar ook voor complexe overhangende structuren zoals een helix van enkele micrometers. Dit maakt het mogelijk om nieuwe 3D componenten te printen met micrometer afmetingen, voor bijvoorbeeld elektronica of fotonica.


Door een ultrakorte groene laserpuls te ‘schieten' op een metalen nanolaag, smelt een klein druppeltje dat zich vervolgens losmaakt, naar zijn doel vliegt, en ter plekke weer stolt. Met deze techniek, laser-induced forward transfer (Lift), bouwden onderzoekers van de Universiteit Twente druppel voor druppel een structuur met afwisselend koperen en gouden microdruppels. Het koper fungeert als daarbij ondersteuning voor het goud. Ze hebben al een geprinte helix gemaakt, die als mechanisch veertje kan dienen, of als elektrische spoel. De gouden helix wordt geprint met koper eromheen. Dit koperen boxje zorgt er onder meer voor dat een gouddruppel een nieuwe winding gaat vormen en niet op een onderliggende winding van de helix valt. Na het opbouwen van de helix, druppel voor druppel en laag voor laag, wordt het koperen boxje chemisch weggeëtst. Wat overblijft is een puur gouden helix van nog enkele tientallen micrometers.

rDe uiteindelijke helix. Afbeelding c is een bovenaanzicht dat laat zien dat de structuur middenin hol is. In afbeelding b is de helix nog ingebouwd in het koperen 'boxje'.

 

Geen vermenging

Het volume van de metaaldruppels is slechts enkele femtoliters (10-15 liter). Dat betekent dat ze een diameter hebben van iets meer dan een micrometer. Omdat de structuur ‘druppel voor druppel' wordt opgebouwd heeft het oppervlak een ruwheid, tussen 0,3 tot 0,7 micrometer.

 

Ook voor biomaterialen

De onderzoekers wilden weten of het koper en goud zouden mengen tijdens het printen. Dit zou immers gevolgen hebben voor de kwaliteit van het geëtste product. Uit het onderzoek blijkt dat er geen menging plaatst vindt. De Lift-techniek kan worden ingezet bij andere (combinaties van) metalen, in 3D elektronica, microsensoren, fotonica of voor biomedische technieken.

 

Gerelateerd nieuws

Bouwen aan de kleinste kwantumklok ooit

Bouwen aan de kleinste kwantumklok ooit

IqClock, een Europees consortium geleid door UvA-natuurkundige Florian Schreck, gaat klokken bouwen op basis van de nieuwste ontwikkelingen in de kwantummechanica. De optische atoomklokken zullen ongekend precies zijn en…

Botjes ter grootte van een cel inspecteren zelfstandig pijpleidingen

Micro-robots inspecteren zelfstandig pijpleidingen (video)

Nog even en dan kan de industrie robots ter grootte van een cel inzetten om olie-, gas-, en andere leidingen te inspecteren (waaronder de aderen in het menselijk lichaam). Dit dankzij een uitvinding aan het Massachusetts…

Telebotica: op afstand voelen wat je robot doet

Telebotica: op afstand voelen wat je robot doet

Robots kunnen niet alleen op eigen houtje werken, maar ook fungeren als de handen en ogen van een menselijke operator. Met de nieuwste generatie telebotica voel je het zelfs als je ergens tegenaan stoot. Ook als je zelf…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
NIEUW! Pilz Veiligheidslaserscanner PSENscan

Met de tweedimensionale veiligheidslaserscanner van Pilz, de PSENscan, beveiligt u gevarenzones optimaal.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

13 november 2018, München

Electronica 2018

Inside tomorrow

13 november 2018, ‘s-Hertogenbosch

Week van de Oppervlaktetechnologie

De Week van de Oppervlaktetechnologie vindt dit jaar plaats van 13 tot en met 15 november 2018 in de...

14 november 2018

Precisiebeurs 2018

Op de Precisiebeurs tref je kennis om op het hoogste niveau en volgens de hoogste kwaliteitseisen te...

Meer agendapunten »