Сотрудники Федерального научно-исследовательского центра «Кристаллография и фотоника» РАН при участии коллег из Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова РАН, Первого Московского государственного медицинского университета имени Сеченова и Московского технологического университета (МИТХТ) разработали новую технологию, которая позволяет создавать объемные структуры за счет запуска реакции фотополимеризации низкоинтенсивным инфракрасным светом.

«Эту идею можно применять в биомедицинских целях, в частности, в тканевой инженерии, замещая поврежденные части органов и тканей с помощью различных полимерных материалов», - рассказал Кирилл Хайдуков из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН.

По его словам, инновационная технология позволит создавать конструкции нужных размеров и свойств внутри живых тканей для замещения повреждений.

Ученые и инженеры создали десятки новых типов 3D-принтеров, способных печатать практически любыми материалами, однако они обладают рядом недостатков, которые пока мешают их распространению.

Например, большинство существующих в настоящее время 3D-принтеров страдает от двух взаимосвязанных проблем — невысокой разрешающей способности и медленной работы. Это происходит из-за того, что подобные установки печатают трехмерные конструкции послойно. В большинстве же случаев гораздо проще и быстрее выточить нужную деталь из цельного куска пластика или металла, чем ждать, пока его распечатает принтер.

Российские ученые решили эту проблему и создали первый действительно полноценный 3D принтер, способный преобразовывать импульсы инфракрасного излучения в пучки ультрафиолета при помощи наночастиц из натрия, тулия, иттербия и фтора.

Уникальные наночастицы позволяют равномерно распределить ультрафиолет по всей толще создаваемой трехмерной конструкции, а в качестве источника энергии используется инфракрасное излучение.

Более того, новый трехмерный принтер совместим с уже существующими полимерными материалами, что позволяет использовать подобные устройства на практике прямо сейчас.

Разработка может найти применение в трехмерном лазерном рисовании, микрообработке материалов, в голографии, а также в электронике и системах обработки данных.

Фотополимеризация – это облучение полимера излучением с энергией большей, чем у видимого света, но меньшей, чем у рентгеновского излучения. Этот эффект применяется в стоматологии при создании светополимерных пломб.