Uma equipe de pesquisadores chineses desenvolveu uma nova tecnologia de impressão 3D de alta velocidade, capaz de imprimir objetos complexos em escala milimétrica com alta resolução em apenas 0,6 segundos, estabelecendo um novo recorde de velocidade de impressão 3D, de acordo com um estudo publicado recentemente no periódico Nature.

Como ferramenta essencial para pesquisa científica e manufatura industrial, a impressão 3D enfrenta há tempos o desafio de equilibrar velocidade e precisão. A impressão de alta resolução de objetos em escala milimétrica geralmente leva dezenas de minutos ou até horas, dificultando o atendimento às demandas da pesquisa científica e da produção.

Dai Qionghai, acadêmico da Academia Chinesa de Engenharia, liderou uma equipe da Universidade Tsinghua focada em óptica computacional. Eles descobriram que a óptica computacional pode não apenas capturar informações do campo de luz, mas também manipular campos de luz holográficos de alta dimensão para construir entidades tridimensionais, oferecendo uma nova abordagem para aprimorar a impressão 3D.

Após cinco anos de pesquisa, a equipe superou uma série de desafios, incluindo a modulação em alta velocidade de campos de luz multiperspectivos, desenvolvendo, por fim, a tecnologia de impressão 3D por síntese incoerente digital de campos de luz holográficos (DISH, em inglês).

Experimentos mostram que essa tecnologia pode concluir a fabricação de estruturas complexas em escala milimétrica em apenas 0,6 segundos, atingindo um tamanho mínimo de estrutura imprimível de 12 micrômetros e uma taxa de impressão de até 333 milímetros cúbicos por segundo.

De acordo com Wu Jiamin, um dos autores correspondentes do artigo, a tecnologia DISH supera as limitações de velocidade dos métodos de escaneamento ponto a ponto ou camada a camada, permitindo a projeção precisa de distribuições complexas de intensidade de luz 3D em um tempo extremamente curto e possibilitando a impressão rápida de objetos.

Outra vantagem dessa tecnologia é a sua exigência mínima para o recipiente de impressão, necessitando apenas de uma única superfície plana óptica, sem qualquer projeto estrutural especial. Além disso, o recipiente permanece estacionário durante todo o processo de impressão, sem a necessidade de movimentos relativos de alta precisão entre o recipiente e a sonda, como exigido pelos métodos tradicionais.

Segundo Dai, a tecnologia DISH pode ser aplicada na produção em massa de microcomponentes, como dispositivos de computação fotônica e módulos de câmera para celulares, além de peças com ângulos agudos e superfícies curvas complexas. No futuro, suas aplicações poderão ser expandidas para cenários complexos, como eletrônica flexível, microrrobôs e modelos de tecido de alta resolução.