KIT､選択的に消去可能な3Dインクを開発

August, 23, 2018, Karlsruhe--レーザ直描3Dプリンティングにより､生体医学からマイクロエレクトロニクス､光メタマテリアルまで多くのアプリケーション向けにマイクロサイズの構造物作製が可能になっている｡カールスルーエ工科大学(KIT)の研究チームは､選択的に消去できる3Dインクを開発した｡これにより､マイクロメートル､ナノメートルスケールの高精度構造物を特定して分解､再構築ができる｡
　研究成果は､Nature Communicationsに発表された｡

3Dプリンティングは重要度が増している｡複雑な形状を効率的に製造できるからである｡非常に有望な方法は､レーザ直描｡コンピュータ制御集光レーザビームは､ペンとして機能し､フォトレジストに所望の構造を作製する｡こうして､サブマイクロメートル範囲の詳細さの3D構造が作製できる｡｢この高解像度は､生体医学､マイクロ流体､マイクロエレクトロニクス､光メタマテリアルなど､非常に精密なフィリグリー構造を必要とするアプリケーションには極めて魅力的である｣とKITのChristopher Barner-Kowollik教授は話している｡
　1年前､KITの研究グループは､すでにレーザ直描の可能性拡大に成功している｡KITの応用物理学研究所､ナノテクノロジー研究所のグループが､消去可能な3Dプリンティング用インクを開発した｡可逆的結合により､インクの成分は､再び分離できる｡
　今回､研究グループは､その開発を大いに改良した｡Nature Communicationsに発表されたように､異なる色の複数のインクを開発し､それらは相互に独立して消去することができる｡これにより､レーザ描画マイクロ構造を選択的に､逐次分解と再構成できる｡例えば､非常に複雑な構成では､一時的な支持を作製し､後で再び除去できる｡セル成長のために､3Dスカフォールドにパーツの付加､除去ができる｡目的は､そのような変化に対するセルの反応の仕方を観察することである｡さらに､特別に消去可能な3Dリンクにより､複雑な構造物の壊れたあるいは古びたパーツ交換することも可能である｡
　分離できるフォトレジストの作製では,研究チームは分解可能な生体材料からヒントを得た｡そのフォトレジストは､簡単に裂くことができるシラン化合物をベースにしている｡シランは､シリコン-水素化合物｡研究者は､そのフォトレジストを準備するために特殊な原子置換を使った｡こうして､マイクロ構造は､構造物の他の材料特性に損傷を加えることなく､穏やかな条件で特別に分解できる｡これは､以前使われていた削除可能3Dリンクに対する主要な利点である｡新しいフォトレジストも､切断性に影響を与えることなく､描き込みを大幅に強化するモノマペンタエリスリトールトリアクリレートを含んでいる｡　
(詳細は､http://www.kit.edu)