3D печатът е една от най-големите революции в производството след поточната линия или поне така се твърди в технологичните среди. Визията е, че един ден всеки дом ще се превърне в мини-фабрика, способна да си осигурява всичко необходимо, освен това строго персонализирано. Проблемът е, че засега тези машинки могат да печатат предимно безполезни пластмасови фигурки, плюс някой пистолет, пица или жизненоважен орган, ако случайно сте в сферата на здравеопазването.

„В света на 3D печата, голямото предизвикателство е да принтираме с много материали едновременно“, казва инженерът Майкъл МакАлпин. „Обикновено хората имат предвид с два вида пластмаса, оцветени различно“. Екипът на Майкъл в Принстън обаче е постигнал нещо много по-добро – смесването успешно на пет различни материала, за да бъде произведен напълно функционален LED (light emitting diode).

Въпреки че други преди са се опитвали да си припишат тази чест, МакАлпин казва, че това съвсем не е така. „Това, което другите екипи са отпечатвали, е било обикновено платка, на която после закачат готов светодиод“. Още по-интересното е, че отпечатаният от Майкъл и екипа му диод е от нов тип – quantum dot LED (LED с квантови точки). Тези диоди имат потенциал да се окажат още по-енергоефективни от обикновените, които вече вграждаме в телевизори и смартфони.

За да направят въпросния QD LED, изследователите от Принстън са разработили специален 3D принтер. Това им е отнело около 6 месеца и 20 000 долара за самата машина. Отпечатаният елемент има пет слоя. Най-долният е метален пръстен, направен от сребърни наночастици, които служат като конектори с електрическата верига. Върху този пръстен се намират два полимерни слоя (и двата с много дълги химически наименования), които управляват подаването на напрежение към следващия слой. Той съдържа въпросните квантови точки.

Те са направени от кадмиев селенид, обвид от цинков сулфид. Когато електроните се блъскат в тези квантови точки, те излъчват зелена или оранжева светлина. Над слоя с квантови точки има катоден слой от галий и индий, през който електроните излитат от светодиода. Полученият елемент е бил на нивото на тези, използвани в дисплеите на iPhone устройствата, но не е успял да достигне качеството на най-добрите конвенционални LED, които са на пазара в момента, поне все още не. Чрез фино регулиране на дебелината на слоевете и с експериментиране с различни материали, тази технология има голям потенциал.

Следващата стъпка пред екипа на МакАлпин е да се опита да принтира транзистори. По този начин ще могат да бъдат отпечатвани процесори с тази технология, а един ден – може би дори цели компютри.

По материали на Popsci