Новости » Новости на сегодня » Фотополимеризация поможет напечатать 3D-структуры толщиной с волос

Фотополимеризация поможет напечатать 3D-структуры толщиной с волос

Российские ученые разработали новую технологию создания 3D-объектов из фотополимеров с наночастицами. Твердые микроструктуры любой формы можно будет получить с помощью низкоинтенсивного инфракрасного света. Новая разработка может помочь в биомедицине, в области создания новых материалов и способов их конструирования для приложений 3D лазерного рисования, микрообработки, голографии, микро- и оптоэлектроники, формирования оптических элементов, записи и хранения данных. Исследования поддержаны грантами Российского научного фонда (РНФ). Полученные результаты опубликованы в журнале Scientific Reports, кратко о них сообщается в пресс-релизе РНФ.

В Федеральном научно-исследовательском центре «Кристаллография и фотоника» РАН при участии коллег из Института биоорганической химии имени М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова и Московского технологического университета (МИТХТ) разработана новая технология, которая позволяет создавать объемные структуры за счет запуска реакции фотополимеризации низкоинтенсивным инфракрасным светом. Ученым удалось создать 3D структуры размером от нескольких сантиметров до нескольких микрометров (с толщину человеческого волоса).

Фотополимеризация – это облучение полимера ультрафиолетовым светом, то есть излучением с энергией большей, чем у видимого света, но меньшей, чем у рентгеновского излучения. Этот принцип многим знаком от стоматологов – эффект применяется при создании самых современных пломб, светополимерных. Новая технология позволяет создавать твердые структуры с помощью инфракрасного излучения. Добиться этого удалось с помощью специальных наночастиц, которые обладают уникальным свойством: поглощая несколько квантов света (фотонов) с более низкой энергией, они излучают один фотон с более высокой энергией. Этот эффект называется апконверсией и позволяет преобразовать инфракрасное излучение в излучение с более высокой энергией – ультрафиолетовое, а оно в свою очередь запускает процесс фотополимеризации.

Ученые создали такие наночастицы, причем, в отличие от предыдущих исследований, авторам удалось достигнуть очень высокой эффективности преобразования инфракрасного света в ультрафиолетовое излучение. Уникальные свойства полученных частиц позволили авторам работы впервые показать возможность создания 3D-структур заданной формы за счет эффекта апконверсии.

«На сегодняшний день лишь в нескольких пионерских работах демонстрировалась фотополимеризация через процесс апконверсии. Однако в этих исследованиях не была продемонстрирована возможность формирования 3D-структур, что необходимо для дальнейшей разработки и внедрения этой инновационной технологии», — рассказал Кирилл Хайдуков, один из авторов исследования, младший научный сотрудник Федерального научно-исследовательского центра «Кристаллография и фотоника» РАН.

Исследователи разработали экспериментальную установку для создания 3D-структур из полимера. Наночастицы с эффектом апконверсии помещали в жидкий полимер. На полученный раствор направили инфракрасный луч, которым можно управлять с помощью контролирующей системы зеркал. Направляя инфракрасный луч в нужную область, исследователи смогли создать структуру нужной формы.

Исследователи надеются, что технологию можно будет применять во многих областях техники и промышленности. Новая разработка может помочь в области создания новых материалов и способов их конструирования для приложений 3D лазерного рисования, микрообработки, голографии, микро- и оптоэлектроники, формирования оптических элементов, записи и хранения данных. Помимо этого, инновационная методика, по мнению авторов, найдет применение и в медицине.

«В качестве одной из возможных областей применения, имеющих огромную социальную значимость, рассматриваются биомедицинские приложения, в частности тканевая инженерия, которая позволяет замещать повреждения органов и тканей с помощью различных полимерных материалов. Мы ожидаем, что предложенная нами технология позволить получать конструкции необходимого размера с требуемыми микро- и макро-характеристиками непосредственно в живых тканях для замещения повреждений», — добавил ученый.


Добавлено: 05 апр 2018 в 22:42, Журналист, сотрудник ИА "NewsTes"

Загрузка...
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:

Популярное на сегодня
еще новости

Глэм-рок-вечеринка 80-х: Белла и Джиджи Хадид, Кайя Гербер и другие снялись для Moschino

Глэм-рок-вечеринка 80-х: Белла и Джиджи Хадид, Кайя Гербер и другие снялись для Moschino

22 янв 15:50Шоу-бизнес
Креативный директор Moschino Джереми Скотт представил кадры новой рекламной кампании марки с участием сестер Хадид, Кайи Гербер, Тайры Бэнкс, Адут Акеч, Имаан Хаммам. Пятеро из далее..
Под Одессой горит национальный парк: первые фото и видео ЧП

Под Одессой горит национальный парк: первые фото и видео ЧП

23 янв 02:40Украина
Под Одессой случился крупный пожар на территории Нижнеднестровского национального природоохранного парка. Вечером 22 января возле населенного пункта Беляевка в районе водозаборной далее..
Путин потребовал расширить рацион простых россиян

Путин потребовал расширить рацион простых россиян

22 янв 15:35Экономика
Структура потребительской корзины в России нуждается в пересмотре. Такое требование к рациону простых граждан озвучил президент Владимир Путин. Его слова приводит РИА Новости. По далее..
Рома Капаклы наконец-то рассказал, как чуть не лишился пальца

Рома Капаклы наконец-то рассказал, как чуть не лишился пальца

22 янв 22:45Шоу-бизнес
Роман Капаклы получил травму во время тренировки. Сначала он вообще не делился подробностями, потом рассказал, что придется полежать в больнице несколько дней. А теперь уже далее..
Дружба с Михалковым, фильмы о православии и лояльность к эротике: что известно о новом министре культуры России

Дружба с Михалковым, фильмы о православии и лояльность к эротике: что известно о новом министре культуры России

22 янв 17:35Шоу-бизнес
Вчера стало известно, что возглавивший недавно правительство России Михаил Мишустин сформировал новое правительство. Состав кабинета министров заметно обновился — так, министром далее..
Кейт Миддлтон посетила детский центр в Кардиффе

Кейт Миддлтон посетила детский центр в Кардиффе

22 янв 15:50Шоу-бизнес
Вчера 38-летняя Кейт Миддлтон объявила о запуске нового проекта под названием #5BigQuestions, в рамках которого каждый житель Великобритании сможет поделиться своими идеями о далее..



Лента новостей
Светлана Лобода отдыхает с детьми: новые фото из отпуска

Ольга Шелест: о жизни, карьере телеведущей и отношении к "отсроченному материнству"

Алесе Семеренко неудачно увеличили губы

Метания «цесаревича Александра»: изменял ли Дмитрий Исаев женам?

Меган Маркл устроила тайное свидание с Томом Крузом

Екатерина Волкова: «Я вроде как смертельно больна»

Украина ухудшила показатели в рейтинге восприятия коррупции

Помпео приедет в Киев 31 января, назван план поездки

Путин назвал Холокост общей трагедией России и Израиля

Самый близкий к Китаю российский город ограничит связи с ним из-за вируса

Стало известно о госпитализации еще одного прилетевшего из КНР в Россию

Бочкарева продает "легендарную" машину, на которой ее задержали с кокаином

Пакистан провел испытания ядерной ракеты с малой дистанцией полета

Путин встретился с матерью осужденной в России Наамы Иссахар

В Китае закрыли родину коронавируса

Опубликована карта распространения смертельного китайского вируса

Террористы с танками убили десятки солдат Асада и заставили отступить

Греф назвал условие ухода из Сбербанка

Рост пенсий россиян закрепят в Конституции

Мировой экономике предсказали глобальный сдвиг

Зеленский отказался от участия в форуме по Холокосту: президент назвал причину

Грабители ворвались в дом и запытали женщину до смерти