Совместная группа исследователей из Университета Бата и Бристольского университета в Великобритании изучает, как использовать звук при управлении частицами для создания более быстрого и точного метода 3D печати следующего поколения. Команда применяет ультразвук для заранее заданных узоров из капель или частиц аэрозоля на поверхностных подложках в процессе, известном как сонолитография. Эта технология может дать большие преимущества для различных приложений, таких как печатная электроника, промышленная окраска, нанесение покрытий распылением и даже биотехнология.

«Интерференция волн создает акустическое поле с определенными областями высокого и низкого давления. Капли или частицы, движущиеся через это поле, мигрируют в определенные области в зависимости от распределения давления и свойств материалов (например, размера, плотности)», — говорит доктор Дженна Шапиро, научный сотрудник Школы клеточной и молекулярной медицины Бристольского университета.


Сонолитография использует массивы акустических стоячих волн в воздухе, которые генерируются ультразвуковыми динамиками. Затем материалы осаждаются по шаблону, определяемому акустическим полем, на подложку.

«По сути, это выглядит так, как если бы поле действовало как трафарет или маска, направляя материалы в определенные области», — пояснил доктор Шапиро.

Разработчики отмечают, что их метод сонолитографии позволяет «печатать» узорчатые поверхности до 20 квадратных сантиметров менее чем за 30 секунд.


Считается, что сонолитография наиболее эффективна, когда один и тот же узор приходится повторно наносить на несколько поверхностей. Кроме того, метод является модульным, поэтому любой из этапов, таких как массив формирования рисунка или метод генерации капель, можно улучшить или даже просто отключить.

Следующим шагом будет работа над управлением акустическим полем в реальном времени и последующим формированием паттернов путем добавления динамического контроля в процесс.