3D Baskı için Silinebilir Mürekkep

Üç boyutlu mikro yapılar bir lazer kullanılarak yazılabilir, silinebilir ve yeniden yazılabilir. (Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü)

Doğrudan lazer ile yazılan üç boyutlu baskı, kesin olarak tanımlanmış özelliklere sahip mikrometre boyutunda yapılar üretmektedir. Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’ndeki (KIT) araştırmacılar üç boyutlu baskıda kullanılan mürekkebi silmek için yeni bir yöntem geliştirdiler. Bu yöntem ile, 100 nanometre boyutuna kadar olan küçük yapılar silinebilir ve tekrar tekrar yazılabilir. 1 nanometre, 1 milimetrenin milyonda birine tekabül etmektedir. Bu gelişme, örneğin biyoloji ve malzeme biliminde, üç boyutlu üretimin birçok yeni uygulamasının gelişmesini sağlayacaktır.

Doğrudan lazer yazımı, bilgisayar kontrollü, odaklanmış bir lazer ışınının kaleme benzer bir fotorezist içerisinde yapıyı oluşturmasıdır. KIT’de  Kimya Teknolojisi ve Polimer Kimyası Enstitüsü’nde Profesör Christopher Barner- Kowollik, ‘’Tekrar silinebilen bir mürekkep geliştirmek, doğrudan lazer yazımında karşılaşılan önemli zorluklardan biriydi.’’ diyor. Bilim adamları bir başarı ile bir araya geldiler ve yapı taşları birbirinden ayrılabilen tersinir bağlanma özelliğine sahip bir mürekkep geliştirdiler. Basılan yapı, kimyasal bir çözücü içine daldırılarak kolaylıkla silinebilmektedir. Silinen noktada, yeni bir yapı tekrar yazılabilir. Bu şekilde, silinen yapılar tekrar tekrar yeniden modifiye edilebilir.

Bu proses, KIT Uygulamalı Fizik Enstitüsü’nde Profesör Martin Wegener’ın grubu ve KIT Nanoteknoloji Enstitüsü’nün işbirliği ile geliştirildi. Bu fizikçiler, 100 nm boyutuna kadar yapı iskelesi üreten özelleştirilmiş üç boyutlu (3D) yazıcılar geliştirdiler.

Doktora öğrenci ve ilk yazar Markus Zieger, ‘’ Tanımlanmış kırılma noktalarına sahip olan mürekkep, pek çok uygulama alanı için kullanılabilir.’’ diyor. Silinebilir mürekkep ile yazılan yapılar, silinmez mürekkepten yapılmış yapılara entegre edilebilir: Destek yapıları, köprü yapımında kullanılanlara benzer şekilde üç boyutlu baskı ile üretilebilir. Ayrıca, biyolojide kullanılmak üzere üç boyutlu petri kaplarının geliştirilmesi de mümkündür. Son zamanlarda, bu tür yapılar, laboratuvar ortamında üç boyutlu olarak hücre kültürleri büyütmek amacı ile Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü tarafından tasarlandı. Martin Wegener, bunu ‘’Hücre büyümesi sırasında, hücrelerin değişen ortam koşullarına nasıl tepki verdiğini incelemek için üç boyutlu mikro yapıların parçaları tekrar çıkartılabilir.’’ diyerek açıklıyor. Bilim adamlarına göre, gelecekte silinebilen iletken yapılardan tersinir tel bağları üretmek de mümkün olacak. Örneğin, kalıcı bir mürekkep, kalıcı olmayan bir mürekkep ile basılan malzemenin özelliklerini etkilemek, malzemeyi daha az ya da daha çok gözenekli bir yapı haline getirmek için karıştırılabilir.

Bu yeni proses, Angewandte Chemie dergisinde ‘’ Doğrudan Lazerle Yazılı Mikro Yapıların İsteğe Bağlı Parçalanması’’ başlığı altında sunulmaktadır. Makaleyi inceleyen eleştirmenler, bu yayını çok önemli bir makale olarak nitelendirdiler. Üç boyutlu baskı, birçok üretim alanında vazgeçilmezdir ve önemi giderek artmaktadır. Barner Kowollik ve Wegener, tahminlere göre, 2030 yılında üretilen tüm ürünlerin yaklaşık %10’unun üç boyutlu baskı ile üretileceğini belirtiyorlar.

Kaynak: sciencedaily.com

Author

İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.