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Heteromerge Dresden entwickelt Multimaterial-3D-Drucker

Dieses Modell der Frauenkirche Dresden haben die Heteromerger mit ihrem Multimaterial-3D-Druckverfahren erzeugt. Dazu sind Mikroskopaufnahmen gedruckter Details vergrößert eingeblendet. Abb.: Heteromerge Dresden

Dieses Modell der Frauenkirche Dresden haben die Heteromerger mit ihrem Multimaterial-3D-Druckverfahren erzeugt. Dazu sind Mikroskopaufnahmen gedruckter Details vergrößert eingeblendet. Abb.: Heteromerge Dresden

Zwei-Photonen-Polymerisator erzeugt Nanostrukturen für Smartphone-Linsen, Optoelektronik und Gewebezucht

Dresden, 20. Mai 2022. Mikrolinsen und andere Bauteile für Smartphones, Optoelektronik und medizinische Gewebezüchter mehr lassen sich mit einem in Dresden entwickelten Verfahren nun auch mit 3D-Druckern fertigen. Durch diesen additive Fertigungsansatz lassen sich einerseits auch sehr komplexe Nano-Strukturen aus mehreren Materialien in einem Arbeitsgang erzeugen, sind anderseits aber auch Kleinserien und Unikate kein Problem. Ein fünfköpfiges Team um Dr. Robert Kirchner von der TU Dresden, der diese Technologie maßgeblich entwickelt hat, gründet auf dieser Basis nun – wie bereits bei Oiger.de angekündigt – ein eigenes Unternehmen „Heteromerge“. Das geht aus einer Mitteilung der TU Dresden hervor.

Strukturen um die 100 Nanometer möglich

Diese Technologie sei eine Brücke hinein in die Nanowelt, in die Mikrooptik und -fluidik, Photonik und in die gezielte Zellzucht („Tissue-Engineerings“), hieß es von der Uni. „Heteromerge“ werde den industriellen Einsatz von Hochpräzisions-Druckersystemen möglich machen. Mit der 3D-Druck-Technologie lassen sich Strukturen um die 100 Nanometer (Millionstel Millimeter) erzeugen – und dabei verschiedene Werkstoffe kombinieren.

So funktioniert der Multimaterial-3D-Drucker

Dafür verwendet das Kirchner-Kollektiv als 3D-Druck-Verfahren die sogenannte „Zwei-Photonen-Polymerisation“ (2PP). Dabei setzen sie ein spezielles Multiphotonen-Mikroskop als 3D-Druckkopf ein. Dieser Kopf hängt in flüssigem Kunststoff und kann dann schichtweise mit ultravioletten Strahlen (UV) das Material in der gewünschten Form aushärten. Um eine neue Kunststoffart – zum Beispiel für die nächste Linsenebene – einzusetzen, wird die alte Flüssigkeit automatisch abgesaugt und durch anderen Flüssigkunststoff aus einer neu eingesteckten anderen Kassette ersetzt – und der Druckprozess kann weitergehen. „Bisher war das nur durch aufwendige Umbauten möglich“, erklärt Robert Kirchner. Der automatisierte Materialwechsel funktioniert laut eigenen Angaben bis zu zehn Mal schneller als der fehleranfällige manuelle Austausch.

Derzeit führt das Team im Dresdner Zentrum für fortgeschrittene Elektronik „Cfaed“ diese Technologie zur Praxisreife. Die formale Gründung des Unternehmens schließt sich daran an. Derzeit bitten die Heteromerger übrigens im Futuresax-Gründerwettbewerb um die Gunst des Publikums. Wer für die 3D-Drucker votieren will, kann dies bis Ende Mai 2022 hier tun.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: TUD, Heteromerge, Oiger-Archiv