Innowacyjna drukarka 3D do tworzenia warstw atomowych może ułatwić produkcję nanourządzeń
Druk przestrzenny oferuje ogromny potencjał w zakresie produkcji mikro- i nanosystemów, gdyż umożliwia wytwarzanie miniaturowych laboratoriów chipowych, systemów mikroelektromechanicznych (MEMS) i czujników taniej i szybciej niż konwencjonalne metody, takie jak fotolitografia i produkcja oparta na cienkich warstwach. Jednak do tej pory rozwiązania w zakresie obróbki przyrostowej zapewniały ograniczoną rozdzielczość druku, pozwalały na użycie tylko kilku materiałów i nie oferowały odpowiedniej elastyczności. Aby pokonać te przeszkody, w ramach finansowanego przez UE projektu ATLANT3D przeprowadzono pilotażowy test prototypowego urządzenia. Duńska firma ATLANT 3D Nanosystems opracowała know-how dotyczący opracowanej przez siebie maszyny określanej przez twórców mianem nanofabrykatora. Dzięki temu czteroosobowy zespół pełnoetatowych pracowników firmy może teraz dotrzeć na szybko rozwijający się rynek MEMS i czujników, którego wartość według prognoz serwisu analitycznego ReportLinker ma sięgnąć do 2026 roku 55,7 mld euro. „Nasza technologia umożliwia przełomowe jednoetapowe drukowanie z dokładnością do pojedynczych warstw atomowych. Pozwala to na zmniejszenie kosztów prototypowania, rozwoju i konserwacji, na ograniczenie stosowania materiałów niebezpiecznych i co jeszcze ważniejsze, na wykonywanie druku przy użyciu wielu materiałów”, twierdzi Maksym Plakhotnyuk, założyciel i dyrektor generalny start-upu. „Ma ona potencjał, by zrewolucjonizować rynek i stworzyć nowe podstawy dla elektroniki nowej generacji”.
Prototyp, który robi wrażenie
Plakhotnyuk postanowił opracować rozwiązanie upraszczające mikro- i nanofabrykację ju w trakcie doktoratu na Uniwersytecie Technicznym w Danii, kiedy pracował w nanotechnologicznym clean roomie. „Istniejące metody mikro- i nanofabrykacji są bardzo złożone, czasochłonne, wymagają dużych nakładów finansowych, a także są obarczone wysokim ryzykiem. Mam nadzieję na zmianę tego stanu rzeczy dzięki naszej technologii”, wyjaśnia badacz. Aby rozwinąć tę technologię, nawiązał współpracę z pozostałymi współzałożycielami firmy, Ivanem Kundratą i Julienem Bachmannem. W zeszłym roku rozpoczęli drukowanie pierwszych wzorów warstw atomowych. Dofinansowanie w ramach projektu ATLANT3D pozwoliło im na zatrudnienie trzech kolejnych członków zespołu w niepełnym wymiarze godzin, przeprowadzenie studium wykonalności biznesowej oraz sfinalizowanie prac nad prototypem maszyny Nanofabricator, która została zgłoszona do opatentowania w czerwcu 2019 roku. W styczniu zespół rozpoczął realizację pierwszego projektu pilotażowego z udziałem kilku firm technologicznych z listy Fortune 500. Prototypowa maszyna zrobiła dobre wrażenie na klientach ze względu na możliwości bezpośredniego nadruku warstw atomowych na dowolnym podłożu z mikroskalową rozdzielczością boczną. Oferuje ona możliwość drukowania przy użyciu aż 450 materiałów oraz łączenia materiałów, w tym metali, tlenków i półprzewodników. „Nasi klienci przekazują nam bardzo pozytywne opinie i są skłonni włączyć naszą technologię do własnych cykli rozwoju produktów. Obecnie poszukujemy źródeł dalszego finansowania, które pozwolą na udoskonalenie produktu”, mówi Plakhotnyuk. Maszyna będzie sprzedawana pod nazwą ATLANT3D NanofabricatorTM, dla której inspiracją była futurystyczna wizja dziennikarza Radio Times Jamesa Burke’a, który starał się przewidzieć, jakie zmiany wprowadzi Nanofabricator w naszym życiu. Firma skoncentruje się przede wszystkim na rynku aplikacji MEMS i czujników, ale Nanofabricator może również przyspieszyć tworzenie prototypów wielu mikro- i nanourządzeń oraz systemów, i to przy wielokrotnie niższych kosztach oraz krótszym czasie, mniejszym ryzyku i mniejszych stratach w produkcji. Może również umożliwić dostosowywanie produktów do wymagań klienta podczas testowania nowych pomysłów i produktów w skali atomowej. Start-up ATLANT przewiduje osiągnięcie pierwszych zysków w przyszłym roku. Dofinansowanie ze środków unijnych ma kluczowe znaczenie dla tego młodego przedsiębiorstwa działającego w kapitałochłonnym sektorze. „Start-upy deep tech to przedsięwzięcia wysokiego ryzyka, które wymagają długoterminowego wsparcia i kapitału, zwłaszcza biorąc pod uwagę fakt, że na wczesnym etapie ich wycena jest niska”, tłumaczy Plakotnyuk.
Słowa kluczowe
ATLANT3D, mikro- i nanofabrykacja, druk trójwymiarowy, wzory warstw atomowych, nanofabricator, systemy mikroelektromechaniczne, MEMS
