3D baskı teknolojisi ve silikon fotonik alanları, bu hafta oldukça heyecan verici bir gelişmeyle bir araya geldi. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları, tek bir bilgisayar çipi üzerinde çalışan, dünyanın ilk çip tabanlı 3D yazıcı tasarımını geliştirdi. Bozuk para büyüklüğündeki bu çip, özel bir reçine havuzuna ışık demetleri yayarak tasarımları oluşturuyor ve gelecekte tamamen hacimsel (volumetrik) 3D baskı yapabilen çip tabanlı bir yazıcıya evrilecek.
Bu yenilikçi yazıcı, hareketli parça kullanmıyor. Bunun yerine, nanometre ölçeğindeki bir dizi anten aracılığıyla ışık demetlerini küçük bir reçine havuzuna yönlendiriyor. "Baskılar" saniyeler içinde tamamlanıyor ve çip, harfler gibi iki boyutlu desenleri kolayca üretebiliyor. Çipin kendisi, araştırma ekibi tarafından özel olarak tasarlanmış bir silikon fotonik çip.
Araştırma ekibinin kıdemli bir üyesi, "Bu sistem, bir 3D yazıcının ne olduğunu tamamen yeniden tanımlıyor. Artık laboratuvarda bir bankın üzerinde duran büyük bir kutu değil, elde taşınabilir ve taşınabilir bir şey. Bununla ortaya çıkabilecek yeni uygulamaları ve 3D baskı alanının nasıl değişebileceğini düşünmek heyecan verici." ifadelerini kullandı.
Silikon fotonik, bilgisayar çiplerinin veriyi elektronlar yerine ışık kullanarak iletmesini içeren yeni bir çalışma alanı. Bu yeni disiplin, büyük firmaların ve çip üreticilerinin dikkatini çekiyor. Daha önce de bu alanda önemli çalışmalara imza atan ekip, bu projede kullanılan antenlerin aynısını içeren, ufacık bir boyuta sığabilen fotonik bir çip geliştirmişti. Geleneksel üretim yöntemleriyle çip üzerine yerleştirilen 160 nanometre kalınlığındaki optik antenler sayesinde ışık, anten dizisine giren optik sinyallerin hızları değiştirilerek yönlendiriliyor.
Bu benzersiz fotonik çip tasarımı, belirli ışık dalga boylarına maruz kaldığında sertleşen yeni fotokürlenebilir reçinelerle birleştirildi. İki teknoloji bir araya geldiğinde, ilkel 3D baskılı şekiller ve tasarımlar oluşturulabiliyor. Çipin dışından bir lazer, anten dizisi aracılığıyla ışığa duyarlı reçineyi tutan şeffaf bir cam slayta gönderiliyor. Antenler daha sonra lazer ışığını programlanabilir bir tasarımda reçineye yönlendirerek iki boyutlu nesneler üretiyor.
Proje ekibinin bir sonraki adımı, şu anda ürettiği 2D şekillerin ötesine geçerek hacimsel (volumetrik) 3D baskıyı mümkün kılacak yeni, özel bir çip tasarlamak. "Tek bir adımda hacimsel 3D baskıyı sağlamak için bir reçine havuzunda görünür ışık hologramı yayan bir çip" olarak tanımlanan bu hedef, ekibin Nature dergisinde yayınlanan araştırma makalesinde zaten belirtilmiş durumda. Araştırmacılar, bu nihai gösterim için çalışmaya devam etmekten heyecan duyduklarını belirtiyor.
Işık tabanlı bu tek adımlı hacimsel yazıcının ne zaman hayata geçeceği henüz belirsiz. Silikon fotonik alanı, elektronik çiplerle karşılaştırıldığında hala nispeten yeni ve bu alandaki ileri çalışmalar devam ediyor. Işık tabanlı 3D baskıya yönelik bu yenilikçi yaklaşım, alandaki önemli bir gelişme haline gelebilir.