홀로그램 3D 프린팅은 다양한 산업에 혁명을 일으킬 잠재력을 가지고 있습니다.

콘코디아의 연구자들은 음향 홀로그램을 사용하는 새로운 3D 프린팅 방법을 개발했습니다. 그리고 그들은 그것이 기존 방법보다 빠르고 더 복잡한 물체를 만들 수 있다고 말합니다.

홀로그램 직접 사운드 프린팅(HDSP)이라고 불리는 이 프로세스는 저널 Nature Communications 에 최근 게재된 기사에 설명되어 있습니다. 이는 2022년에 도입된 방법을 기반으로 하며, 미세한 공동 영역(작은 거품)에서 초음파 화학 반응이 수조분의 1초 동안 극도로 높은 온도와 압력을 생성하여 수지를 복잡한 패턴으로 굳히는 방법을 설명합니다.

이제 특정 디자인의 단면 이미지를 포함하는 음향 홀로그램에 이 기술을 내장함으로써 중합이 훨씬 더 빠르게 발생합니다. 복셀별로가 아니라 동시에 객체를 생성할 수 있습니다.

원하는 이미지의 충실도를 유지하기 위해 홀로그램은 인쇄 재료 내에서 고정된 상태로 유지됩니다. 인쇄 플랫폼은 로봇 팔에 부착되어 있으며, 로봇 팔은 완성된 물체를 형성할 사전 프로그래밍된 알고리즘 설계 패턴에 따라 움직입니다.

기계, 산업 및 항공우주 공학과 교수인 무투쿠마란 파키리사미가 이 프로젝트를 이끌었습니다. 그는 이를 통해 인쇄 속도를 최대 20배까지 개선할 수 있고 동시에 에너지를 덜 사용할 수 있다고 믿습니다.

"작업이 진행되는 동안에도 이미지를 변경할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. "모양을 변경하고, 여러 동작을 결합하고, 인쇄되는 소재를 변경할 수 있습니다. 필요한 구조를 얻기 위해 매개변수를 최적화하면 공급 속도를 제어하여 복잡한 구조를 만들 수 있습니다."

기술의 도약

연구자들에 따르면, 음향 홀로그램의 정밀한 제어를 통해 여러 이미지의 정보를 단일 홀로그램에 저장할 수 있습니다. 즉, 동일한 인쇄 공간 내의 다른 위치에 여러 객체를 동시에 인쇄할 수 있습니다.

결과적으로 음향 홀로그래피는 여러 분야에서 혁신을 위한 발사대가 될 것입니다. 복잡한 조직 구조, 국소 약물 및 세포 전달 시스템, 고급 조직 공학을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 실제 응용 분야에는 치유를 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 피부 이식편을 만들고 특정 부위에 특정 치료제를 필요로 하는 치료법에 대한 약물 전달을 개선하는 것이 포함됩니다.

그는 음파가 불투명한 표면을 관통할 수 있기 때문에 HSDP를 사용하여 신체 내부 또는 고체 재료 뒤에 인쇄할 수 있다고 덧붙였습니다. 이는 비행기 내부 깊숙한 곳에 있는 손상된 장기나 섬세한 부분을 수리하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구자들은 HDSP가 패러다임을 바꿀 수 있는 기술이 될 잠재력이 있다고 믿습니다. 그는 이를 광 기반 3D 프린팅 기술이 레이저를 사용하여 수지의 단일 지점을 고체 물체로 경화시키는 스테레오리소그래피에서 전체 수지 층을 동시에 경화시키는 디지털 광 처리로 진화하면서 본 발전과 비교합니다.

"가능성은 상상할 수 있을 겁니다." 그는 말합니다. "우리는 불투명한 물체 뒤, 벽 뒤, 튜브 안이나 몸 안에 인쇄할 수 있습니다. 우리가 이미 사용하고 있는 기술과 우리가 사용하는 장치는 이미 의료용으로 승인되었습니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241008122240.htm