L'immagine a colori più piccola del mondo

L'immagine stampata misura appena 0,0092 millimetri quadrati e ha lati lunghi rispettivamente 80 e 115 micrometri. Ciò corrisponde all'area trasversale di un capello umano o alla dimensione di un singolo pixel di un display Retina di Apple. "Questa immagine è così minuscola che non è più visibile a occhio nudo", afferma Patrick Galliker, alumno della ricerca all'ETH e cofondatore di Scrona, che ha conseguito il dottorato sotto la guida del professore Dimos Poulikakos ed è tuttora associato al suo istituto. In modo che esperti indipendenti pagina esternaGuinness World Records Limited esperti verificati potessero vedere la micrografia, hanno dovuto utilizzare un microscopio speciale.

Immagine di una sezione trasversale di un capello

L'immagine mostra un pesce pagliaccio - Nemo vi saluta - che nuota intorno a un anemone di mare. Nella vita reale, i pesci raggiungono una dimensione di 10 centimetri. Per l'immagine sono stati rimpiccioliti di un fattore 3333 fino a raggiungere una dimensione di 30 micrometri. Grazie alla profondità di colore a 24 bit utilizzata (che consente di visualizzare oltre 16 milioni di colori), lo scenario subacqueo appare realistico e naturale.

Il motivo della visualizzazione vivida sono i cosiddetti punti quantici (QD). Si tratta di nanoparticelle che brillano in colori specifici. Modificando le dimensioni dei QD, i ricercatori possono determinare il colore della luce emessa come desiderato. I colori dei punti quantici si illuminano molto intensamente, motivo per cui attualmente sono sempre più utilizzati nella produzione di schermi piatti.

16 milioni di colori in nano-precisione

Per visualizzare il pesce pagliaccio e il suo anemone, sono stati stampati diversi strati di QD rossi, verdi e blu uno sopra l'altro. La risoluzione è di 25.000 dpi, il che significa che la distanza tra due pixel è di soli 500 nanometri. Per ottenere una profondità di colore di 24 bit, è stato necessario determinare lo spessore degli strati con la massima precisione nella gamma atomica, e questo per ogni singolo pixel.

Finora non è stato possibile creare nanostrutture di una precisione così elevata come quella ottenuta per questo record mondiale utilizzando la più moderna tecnologia dei semiconduttori. L'immagine di Scrona e dei ricercatori di Fare all'ETH non è quindi solo una simpatica gag, ma una promettente alternativa per la produzione di schermi o dispositivi ottici.

Fino ad allora, i ricercatori devono migliorare la velocità del processo di stampa. Per stampare l'immagine del pesce pagliaccio sono state necessarie diverse ore. "Per produrre quantità interessanti dal punto di vista industriale, dobbiamo aumentare notevolmente la velocità", afferma Galliker. Negli ultimi due anni, tuttavia, Scrona ha sviluppato un prototipo di testina di stampa in scala su cui sono già funzionanti centinaia di ugelli. Inoltre, lo spin-off dell'ETH si è appena candidato a un progetto dell'UE con un grande consorzio industriale con cui intende portare avanti la scalabilità.

La collaborazione dà i suoi frutti

Questa tecnologia di stampa 3D si basa su una collaborazione tra due gruppi di lavoro dell'ETH di Zurigo e pagina esternaScrona. Il laboratorio di ingegneria dei materiali ottici del professore David Norris, sponsor del premio R?ssler 2015, ha prodotto i punti quantici. La tecnologia di stampa è stata sviluppata dal gruppo di lavoro di Dimos Poulikakos.

Scrona sta ora scalando e commercializzando la tecnologia per poterla utilizzare su larga scala. Se volete farvi un'idea della tecnologia, vi consigliamo l'attuale campagna Kickstarter dell'apertura. ? possibile stampare la propria micrografia personalizzata e ricevere un microscopio delle dimensioni di una carta di credito per visualizzare l'immagine.