Impressora 3D alcança nano-precisão

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/03/2012

Nanocarro de corrida, impresso na nova impressora 3D por litografia de dois fótons - o nanocarro mede 285 micrômetros.
[Imagem: TUWien]

Nano-qualquer coisa

A impressão de objetos 3-D promete mudar a feição do setor industrial, com a chamada fabricação aditiva, além de permitir que cada pessoa tenha sua própria fábrica doméstica.

Se a capacidade dessas impressoras 3-D já era suficiente para a maioria dos casos, como na geração de protótipos e modelos, agora ela ficou ainda melhor, atingindo uma precisão na faixa dos nanômetros.

Engenheiros da Universidade de Tecnologia de Viena, na Áustria, construíram a primeira impressora 3-D com resolução nanométrica, abrindo caminho para seu uso também na fabricação de MEMS e nanomáquinas.

Usando uma tecnologia chamada litografia de dois fótons, a impressora atingiu uma precisão tal que permite seu uso para a fabricação de peças para a Medicina.

3-D de alta velocidade

A impressora de alta resolução constrói os objetos usando uma resina líquida, que é endurecida nos pontos precisos por um feixe de laser altamente focalizado. O ponto focal do laser é guiado ao longo da resina por espelhos móveis.

A resolução é tão elevada que torna-se possível a construção de peças de alta complexidade que não são maiores do que um grão de areia.

A nova impressora 3-D também é muito rápida: "Até agora, a técnica usada era muito lenta. Costuma-se medir a velocidade de impressão em milímetros por segundo. Nosso equipamento pode fazer cinco metros em um segundo," garante o professor Jurgen Stampfl.

Ponte da Torre de Londres, medindo 90 micrômetros.
[Imagem: TUWien]

Resina fotoativada

E não se trata apenas de uma maravilha mecânica: a chamada técnica da litografia de dois fótons exigiu o desenvolvimento de uma resina especial.

"A resina contém moléculas que são ativadas pelo laser. Elas induzem uma reação em cadeia em outros componentes da resina, os monômeros, e os solidificam," conta Jan Torgersen, que ajudou a criar o aparelho.

Essas chamadas moléculas iniciadoras somente são ativadas se absorverem dois fótons do laser de uma vez - daí o nome da técnica. E isso só acontece no centro do feixe de laser, onde a intensidade é maior, garantindo uma precisão sem precedentes.

Isto também permite a criação de material sólido em qualquer parte da resina líquida, e não apenas na última camada depositada. Assim, a última camada aplicada não precisa ser preparada para a aplicação da próxima, o que ajuda a acelerar o processo.

Versão miniaturizada da Catedral de Santo Estêvão, em Viena.
[Imagem: TUWien]

Nanomedicina

Os cientistas austríacos agora estão trabalhando em resinas biocompatíveis, para aplicações biomédicas.

Essas resinas poderão ser usadas para criar estruturas de suporte, os chamados andaimes ou matrizes extracelulares, nos quais células vivas poderão se agarrar e crescer, facilitando a criação de tecidos biológicos artificiais.