韓国の学者がDLP 3Dプリントの解像度を向上させる新しい方法を発見

▲ウォビュレーション技術の効果比較
アンタークティック・ベアは、韓国の研究者らが最近、「ウォビュレーション」と呼ばれる技術によってフローリソグラフィーで製造されたナノ構造の解像度を向上できることを実証したことを知った。この技術はデジタル光処理（DLP）3D印刷技術を使用しており、薬物送達、生物学的検出、細胞キャリア、組織工学、識別など多くの分野に応用できます。

フローリソグラフィーはポリマーの微細構造を連続的に生成するために使用される方法ですが、現在作成されるナノ構造の解像度は低いです。しかし、この状況はすぐに変わるだろう。アンタークティック・ベアは、韓国の慶煕大学がデジタル光処理（DLP）3Dプリンティングに基づくウォビュレーションと呼ばれる新技術を開発したことを知ったからだ。この技術により、フローリソグラフィーによって生成される構造の解像度が1段階向上する。

解像度を向上させるウォビュレーションの原理は、実はそれほど複雑ではありません。DLPプロジェクターとは別の場所に、重なり合うプロジェクターフレームを追加するというものです。研究チームによると、この方法は既存のDLP 3Dプリンターの品質を向上させることさえできるそうです。

DLP 3D プリンターには、デジタルマイクロミラーデバイス (DMD) と呼ばれる微小電気機械デバイスが搭載されています。 DMD は、印刷版に紫外線パターンを投影する役割を果たす、多数の制御可能なマイクロミラーで構成されています。これらの投影パターンの解像度は DMD のピクセルサイズと密接に関連しており、標準視野を維持しながら他のリソグラフィ方法と同等以上の解像度を達成することは非常に困難であることが判明しています。

「透明な格子模様を 2 つ重ねるようなものです。その結果、格子模様はより密に見えるものの、四角い形は依然としてはっきりと残ります」と、慶熙大学の物理学者、ウク・パーク氏は説明します。「一方の層をもう一方の層と揃えるために少し動かすと、格子模様のギザギザがより均一になります。そこで、DLP 印刷中に同じ UV パターンを 2 回露光し、2 つの層をできるだけ重ねて、各層の露光時間を半分に短縮してみました。こうして、ようやく解像度の向上が実現できたようです。」

一般的に、ウォビュレーション技術は、印刷領域を縮小する拡大鏡を使用する従来の方法とは異なり、印刷領域を犠牲にすることなく DLP 技術の解像度を向上させることができます。

この方法により、薬物送達、生物学的検出、細胞運搬体、組織工学、識別などの用途におけるDLP技術の有効性が向上することが期待されています。研究チームの構想は、これを使用してより複雑な3Dハイドロゲル微細構造を作成し、マイクロ流体技術を統合した3Dプリンターを作成し、マイクロ流体と生体材料の連続印刷を可能にすることです。

現在、研究チームはこの研究に関する論文を「Applied Physics Letters」誌に掲載しています。必要な方は、ここをクリックしてダウンロードしてください。

さらに読む: 「Autodesk は、DLP 3D 印刷の解像度を大幅に向上できる興味深い「グレースケールグラデーション方式」を発見しました」

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