マイクロおよびナノスケール3Dプリンタ

November, 17, 2022, Lyngby--ATLANT 3D Nanosystemsは、マイクロスケー、ナノスケールで3Dプリントするプリンタを作製している。スタートアップである同社は、その革新的プリンタの受注を獲得しており、最初の顧客はNASA。2022年秋、スピンアウトした同社は、1500万ドルの資金を調達した。

ATLANT 3D Nanosystemsは、3Dプリンティングに全く新しい基準を設定している。原子厚層で微細プリントを作れる3Dプリンタを開発している。これには、多くの利点がある、とMaksym Plakhotnyukは主張する。同氏は、スタートアップの三人の創始者の一人でCEO。

「例えば、コンタクト電極の従来のマイクロマシニングは、一連の複雑なプロセスで構成されている。その各々が個別のマシーン､その操作には特別に訓練された技術者を必要とししている。われわれが開発したものは、ダイレクトプリンティングと言えるものである。CADファイル、望む製品のデジタル設計をプリンタにアップロドする。すると、正確に望む材料で厳密に3D製品をプリントする。そのプリンタの操作には、技術者が一人いるだけだ」

ATLANT 3D Nanosystemsの装置で、そのようなマイクロ電極の作製に、通常は数分しかかからない。従来の装置では、数時間かかる。したがって、その技術は従来のマイクロファブリケーションよりも高速で、柔軟である。

原子厚層
その技術のもう1つの固有の側面は、それがマイクロノズルとALD（原子層堆積）技術利用の組合せ。この技術により、わずか1原子、分子の厚さの層で化学物質を堆積できる。これは、様々な化学物質のガスをプリント面に吹き付けることによって作製する。表面に、次に化学反応が起こり、0．1nmまでの原子厚層で所望の物質が堆積される。

ATLANT 3D Nanosystemsは、ガスジェットが、予め定めたパタンで、その表面に当たるように、プリント面を動かすプロセスを開発した。このパタンが層ごとに変えられると、マイクロサイズの3D製品が構築可能になる。

同社の技術は、複数の異なる材料の層を重ねて連続的にプリントすることもできる。これにより、非常に複雑なプリントが作製できる。従来のマイクロファブリケーション法は、これを行うには、複数のこ個別プロセスと装置を必要とする。

ATLANT 3D Nanosystemsがブリンとすると、現在、幅400µmの製品をプリントできる。しかし､目標は1µm程度に到達することである。その上にプリントできるものは最大30×30㎝までが可能。これは､均一な3Dマイクロプリントで蜜に覆われている。いずれは､目標はピッタリとしたマイクロプリントで1mを超える製品の達成、もし必要なら。

ATLANT 3D Nanosystemsは、2018年設立であるが、すでに国際的に多くの注目を集めていた。最初の顧客はNASA。2021年に超コンパクトな3Dプリンタを受け取った。これは、重力がゼロに近い宇宙でプリントするように設計されている。

2022年秋、同社は、UKベンチャキャピタル会社West Hill Capitalおよび日本の大手企業を含む既存島しかから1500万ドルを調達した。この投資によりATLANT 3D Nanosystemsは、先進的製造ハブを開発することができる。これは、サプライチェーンの問題を根絶しながら、製造における根本的技術革新を保証できるものである。

Maksym Plakhotnyukは、2014年にウクライナからデンマークに来てDTUでPh.Dで地位をスタートさせた。同氏は、Ph.Dの一環としてマイクロ製造およびナノファブリケーションに取り組んだ。ATLANT 3D Nanosystems技術のブレイクスルーは、2018年、同氏がマシン開発とR&Dプロセスを専門とするIvan KundrataおよびJulien Bachmannと協働を始めたときである。

ATLANT 3D Nanosystemsは、現在8つの異なる材料によるプリントに成功した。その内の4つは、明確な応用可能性がある。これらは、プラチナ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛。現在、最も大きな可能性がある材料はプラチナ。これは特に、センサや他のマイクロエレクトロニクスで有用である。
酸化チタンは､触媒や光学部品に利用可能。酸化アルミニウムは、放射能に対する保護膜として､酸化亜鉛は、バッテリ、ソーラセルおよびタッチスクリーンに利用できる。

多くのアプリケーション
エレトクロニクス産業には、無限のアプリケーションがある。モバイルフォーンから補聴器まで、全てが微小エレクトロニクスデバイスを収容している。これらは3Dプリンティング技術を使って有利に製造できる。

微小エレクトロニクスは、低電圧で動作し、電磁効果に対する感度は非常に高い。ここでは、新技術を使って､電子放射を遮蔽し、したがってエレクトロニクスの機能を確実にする薄膜を製造できる。

将来､ATLANT 3D Nanosystems技術を使ってスクリーンに透明アンテナがプリントされると、モバイルフォーンススクリーンは、5G信号を拾うことができる。20µm～1㎜の間のマイクロマシーンは､急速に登場してきており、ここではATLANT 3D Nanosystemsも超小型コンポーネントを供給することができる。

Maksym Plakhotnyukによると、いわゆるスマートグラス、薄いプリントされた電子膜があるグラスは、それをコンピュータスクリーンとして使えるようにする。同時に、それに応じてレンズを透過して見ることがてきる。これは、すでに戦闘機のパイロットのバイザーとして知られているものである。
（詳細は、https://www.dtu.dk）