Winzige Metallbauteile aus dem Drucker

Komplexe Strukturen mit �berh�ngen waren bisher eine knifflige Angelegenheit f�r den Mikro-3D-Druck. Es brauchte eine vorgefertigte Schablone als �Platzhalter� unter dem �berhang, und diese Schablone musste nach dem Druck entfernt werden. Bei einem neuen Mikro-3D-Druckverfahren von Wissenschaftlern der ETH Z�rich kann der freih�ngende Druckkopf auch seitlich drucken, wie die Hochschule am Mittwoch mitteilte. So liessen sich �berh�nge auch ohne Schablone erzeugen.

In Zukunft k�nnte man mit dieser Technik in einem einzigen Arbeitsschritt Kleinteile f�r Uhren oder Mikrowerkzeuge f�r minimalinvasive, chirurgische Eingriffe herstellen.

Dreidimensionale Kupfer-�Pixel�

Die Technik basiert auf einer pr�zise steuerbaren Mikropipette, die an einer Blattfeder befestigt ist. Die Pipette ist mit Kupfersulfatl�sung gef�llt und ragt in einen Fl�ssigkeitstropfen auf einer Goldfl�che.

Wenn die Wissenschaftler mit einer Elektrode eine Spannungsdifferenz zwischen dem Fl�ssigkeitstropfen und der Goldplatte anlegen, reagiert das aus der Pipette austretende Kupfersulfat zu festem Kupfer, das sich als dreidimensionaler �Pixel� auf der Goldplatte abscheidet.

Die beweglich Mikropipette (blau) erlaubt es winzige Metallobjekte herzustellen. /

Indem sie die Pipette mit dem Computer steuern, k�nnen die Forscher so Schicht um Schicht komplexe Objekte aufbauen.

Spektakul�re Formen

Je nach Gr�sse der Pipetten�ffnung k�nnen die ETH-Wissenschaftler �Pixel� von 800 Nanometern bis f�nf Mikrometern Durchmesser erzeugen und entsprechend fein aufgel�ste Strukturen drucken. Bei Testl�ufen entstanden so diverse, sehr stabile Mikroobjekte. Darunter so spektakul�re Formen wie drei ineinander gedrehte Spiralen, die in einem einzigen Arbeitsschritt gedruckt wurden.

�Nicht nur Kupfer, sondern auch andere Metalle lassen sich damit drucken�, erkl�rte Studienleiter Tomaso Zambelli vom Labor f�r Biosensoren und Bioelektronik der ETH Z�rich in der Mitteilung. Selbst f�r den 3D-Druck von Polymeren und Verbundstoffen k�nnte die Technik geeignet sein.

Bestehende Technik weiterentwickelt

Das Druckverfahren beruht auf einer Technik namens �FluidFM�, welche ETH-Wissenschaftler vor einigen Jahren f�r die biologische Forschung entwickelt hatten. Damit lassen sich Zellen sortieren und analysieren, oder auch Substanzen in einzelne Zellen injizieren.

Die Forscher um Zambelli, insbesondere sein Doktorand Luca Hirt, entwickelten �FluidFM� f�r den Mikro-3D-Druck weiter. Nun stellen sie die Methode im Fachmagazin �Advanced Materials� vor.

Winzige Metallbauteile aus dem Drucker

Z�rich - Ein neues Mikro-3D-Druckverfahren erlaubt, winzige und komplexe Metallobjekte herzustellen. Es k�nnte dereinst in der Uhrenindustrie oder der Medizintechnik zum Einsatz kommen.