Effiziente Suche nach Starter-Molekülen für 3D-Druck

26. September 2017, 16:57

TU Wien-Forscher entwickeln neue Methode zur Identifizierung geeigneter Materialien

Wien – Für den 3D-Druck werden sogenannte "Initiator-Moleküle" benötigt, die nur unter ganz bestimmten Bedingungen aktiviert werden und das Aushärten des Materials in Gang setzen. Bisher war es aufwendig, geeignete Starter-Materialien zu finden. An der Technischen Universität (TU) Wien hat man nun eine Methode entwickelt, die es erlaubt, besser und schneller Kandidaten für diese Materialien zu identifizieren.

Beim 3D-Druck wird Harz mit Hilfe eines Laserstrahls an den gewünschten Punkten zum Aushärten gebracht. Damit lassen sich selbst winzige Strukturen von deutlich unter einem Mikrometer herstellen.

Von zwei Photonen aktiviert

Um eine möglichst hohe Auflösung zu erzielen, sei es wichtig, dass die Initator-Moleküle nur dann aktiviert werden, wenn sie zwei Photonen gleichzeitig absorbieren, erklärte Wolfgang Husinsky vom Institut für Angewandte Physik der TU Wien am Montag in einer Aussendung. Dies könne nur dort "mit relevanter Wahrscheinlichkeit auftreten, wo das Laserlicht am stärksten ist – genau in der Mitte des Laserstrahls."

Interessant sind deshalb Materialien, die von einem Photon möglichst unbeeinflusst bleiben, aber mit großer Wahrscheinlichkeit zwei Lichtteilchen gleichzeitig absorbieren können – und das bei einer genau auf das Material abgestimmten Wellenlänge des Lasers. Die Suche nach solchen Molekülen ist aufwendig, man müsste das Experiment immer wieder mit unterschiedlichen Wellenlängen durchführen.

Ultrakurze Laserpulse

Im Fachjournal "Applied Physics Letters" berichten die Wissenschafter um Aliasghar Ajami nun über eine neue, effizientere Methode: Sie verwenden dafür ultrakurze Laserpulse. Bei diesen sei die Wellenlänge nicht mehr streng definiert. Mittels Prismen, die das Licht des Laserepulses zerlegen, könne so in einem einzigen Arbeitsschritt analysiert werden, wie potenzielle Initiator-Moleküle auf unterschiedliche Wellenlängen reagieren. (APA, red, 26.9.2017)