Une imprimante 3D de la taille d'une pièce de monnaie pourrait révolutionner le prototypage rapide

Dans le cadre d'une avancée qui pourrait révolutionner notre façon de concevoir l'impression 3D, des ingénieurs du MIT et de l'Université du Texas à Austin ont créé une imprimante 3D entièrement fonctionnelle qui tient parfaitement dans votre paume.

Engineers from MIT and the University of Texas at Austin have created a fully functional 3D printer that fits right in your palm. The device is no larger than a coin and has the potential to bring rapid prototyping capabilities virtually anywhere.

Des ingénieurs du MIT et de l'Université du Texas à Austin ont créé une imprimante 3D entièrement fonctionnelle qui tient parfaitement dans votre paume. L'appareil n'est pas plus gros qu'une pièce de monnaie et a le potentiel d'apporter des capacités de prototypage rapide pratiquement n'importe où.

Making this possible is an ingenious millimeter-scale photonic chip that can emit programmable light beams into a reservoir of light-curable resin. When the light hits the resin, it rapidly solidifies into a user-defined 3D shape.

Cela est rendu possible grâce à une ingénieuse puce photonique à l’échelle millimétrique capable d’émettre des faisceaux lumineux programmables dans un réservoir de résine photopolymérisable. Lorsque la lumière frappe la résine, celle-ci se solidifie rapidement en une forme 3D définie par l'utilisateur.

The MIT team's expertise in silicon photonics allowed them to create integrated optical phased arrays on the chip – essentially microscopic antennas that can steer light beams by modulating the speed of the optical signals running through them. This beam-steering capability is what enables the 3D printing magic.

L'expertise de l'équipe du MIT en photonique sur silicium leur a permis de créer des réseaux optiques intégrés sur la puce – essentiellement des antennes microscopiques capables de diriger les faisceaux lumineux en modulant la vitesse des signaux optiques qui les traversent. Cette capacité de direction du faisceau est ce qui permet la magie de l’impression 3D.

The antenna design also eliminates the need for motors to move the beam's focal point, resulting in a printer without moving parts that saves space. The device features 160 optical antennas, all fitting within a US quarter-sized footprint.

La conception de l'antenne élimine également le besoin de moteurs pour déplacer le point focal du faisceau, ce qui donne lieu à une imprimante sans pièces mobiles, ce qui permet d'économiser de l'espace. L'appareil comprend 160 antennes optiques, toutes adaptées à une empreinte d'un quart des États-Unis.

However, the visible light wavelengths required for this technology initially posed a challenge. Researchers at UT Austin addressed this by developing specialty resins optimized to cure under visible light exposure. This innovation was the missing link needed to make chip-based 3D printing viable.

Cependant, les longueurs d’onde de la lumière visible requises pour cette technologie représentaient initialement un défi. Les chercheurs de l'UT Austin ont résolu ce problème en développant des résines spéciales optimisées pour durcir sous exposition à la lumière visible. Cette innovation était le chaînon manquant nécessaire pour rendre viable l’impression 3D sur puce.

With their proof-of-concept complete, the researchers now have a larger vision: developing chips that can generate entire 3D holographic light patterns to rapidly print complex volumetric objects in one go. The potential applications are staggering – from emergency repairs by first responders to printing medical devices on-demand.

Une fois leur validation de principe terminée, les chercheurs ont désormais une vision plus large : développer des puces capables de générer des modèles de lumière holographiques 3D entiers pour imprimer rapidement des objets volumétriques complexes en une seule fois. Les applications potentielles sont stupéfiantes – depuis les réparations d’urgence effectuées par les premiers intervenants jusqu’à l’impression de dispositifs médicaux à la demande.

MIT Professor Jelena Notaros said the system is completely rethinking what a 3D printer is. "It is no longer a big box sitting on a bench in a lab creating objects, but something that is handheld and portable. It is exciting to think about the new applications that could come out of this and how the field of 3D printing could change."

Le professeur Jelena Notaros du MIT a déclaré que le système repensait complètement ce qu'est une imprimante 3D. « Il ne s'agit plus d'une grosse boîte posée sur un banc dans un laboratoire créant des objets, mais de quelque chose qui est portatif et portatif. Il est passionnant de penser aux nouvelles applications qui pourraient en découler et à la manière dont le domaine de l'impression 3D pourrait évoluer. ".

If this coin-sized 3D printing technology can be developed into a commercial product, it could decentralize and democratize on-demand fabrication like never before.

Si cette technologie d’impression 3D de la taille d’une pièce de monnaie pouvait être développée en un produit commercial, elle pourrait décentraliser et démocratiser la fabrication à la demande comme jamais auparavant.

Further details about the research can be found in a paper published in the journal Nature.

De plus amples détails sur la recherche peuvent être trouvés dans un article publié dans la revue Nature.