Ученые нашли способ пропорционального уменьшения напечатанных на 3D-принтере моделей

Основная проблема в уменьшении готовой модели – это сохранение точности пропорций и размеров элементов. В материаловедении известны материалы, размеры которых предсказуемо сокращаются при аккуратном проведении процедуры дегидратации, среди них – гидрогель, с которым работали исследователи. Это вещество при дегидратации уменьшилось в десять раз в каждом измерении, соответственно, в 1000 раз – в объеме. При этом разрешение модели достигло 50 нанометров.

Команда отмечает, что новый метод, который назвали ImpFab, позволяет создать точные трехмерные нанообъекты почти из любого материала. Ученые использовали лазеры для оптического расположения трехмерных наноконструкций из серебра и других веществ в гелевом каркасе. Исследователи подчеркивают, что речь идет о перспективе применения любых материалов, включая квантовые элементы, фрагменты ДНК, наночастицы металлов. Обработка кислотой уменьшает объем модели до 1 мм3, сохраняя расположение и ориентацию объектов. Таким образом, технология позволяет обеспечить функциональность модели в наномасштабе, которого невозможно было бы добиться традиционными методами.

Технология разработана на базе микроскопии с расширением, при которой фрагменты тканей встраивают в гидрогель и увеличивают, получая изображения с высоким разрешением на обычном микроскопе. Ученые использовали обратный процесс – ImpFab открывает возможности создания сложных конструкций, включая градиенты и модели из нескольких материалов.