Laserbasierter 3D-Druck nach Angaben der Universität Vilnius
Die Arbeit unterstreicht die wachsende Bedeutung Litauens im Bereich der Hightech-Innovation
Wie die Universität Vilnius (VU) mitteilt, hat ein Team von Wissenschaftlern des Laser Research Center (LRC) an der Fakultät für Physik unter der Leitung von Prof. Mangirdas Malinauskas einen grundlegenden Leitfaden zum fortschrittlichen laserbasierten 3D-Druck verfasst. Die in der renommierten Fachzeitschrift Nature Reviews Methods Primers veröffentlichte Arbeit unterstreicht die wachsende Bedeutung Litauens auf dem Gebiet der Hightech-Innovation.
„Unsere Fibel ist die erste ihrer Art auf dem Gebiet der Multiphotonen-3D-Lithographie“, so Prof. Malinauskas. „Sie erklärt systematisch alle Prinzipien dieser Technologie und zeigt auch entscheidende Details auf, die in den ursprünglichen Forschungsartikeln oft übersehen werden. Für Neulinge auf diesem Gebiet ist es schwierig, die riesige Menge an Informationen zu erfassen, und fast unmöglich, alles, was sie brauchen, aus der veröffentlichten wissenschaftlichen Literatur zu entnehmen, wenn sie die Forschung in ihren eigenen Labors nachvollziehen wollen.“
Der Leitfaden soll den Forschern als praktischer und theoretischer Fahrplan dienen, der alles von der Einrichtung des Labors bis zur Optimierung der vorhandenen Ausrüstung umfasst. Der Leitfaden ist ein Meilenstein auf diesem Gebiet, denn es ist das erste Mal, dass führende Experten – viele aus konkurrierenden Institutionen – zusammenarbeiten, um ihr Verständnis dieser komplexen Technologie zu vereinheitlichen.
„Dieser Leitfaden markiert die erste Zusammenarbeit von Experten aus verschiedenen, oft sogar konkurrierenden wissenschaftlichen Lagern, die sich zusammengetan haben, um einen einheitlichen und kohärenten Ansatz für die physikalischen Prinzipien und Anwendungen dieser Technologie zu präsentieren“, so Malinauskas. „Für den Leser bedeutet dies eine zuverlässige und allgemein akzeptierte Wissensquelle und nicht nur subjektive Meinungen. Früher schien es so, als ob jeder Forscher oder jedes Unternehmen seine eigene Wahrheit hatte. Jetzt haben wir ein einziges Handbuch, in dem sich die Antworten nicht widersprechen, sondern gegenseitig ergänzen.
Der Einfluss des LRC-Teams auf die Multiphotonenlithographie besteht seit langem. „Wir waren von Anfang an originell, weil wir litauische Laser verwendeten, die grünes Licht aussenden, während die meisten anderen Forscher mit Infrarotlasern arbeiteten“, so Malinauskas. „Mit der Zeit wurde unser Beitrag sichtbar und einflussreich, und deshalb wurde ich von Nature eingeladen, diesen Leitfaden zu erstellen und ein internationales Expertenteam zusammenzustellen.
Das Team hinter dem Leitfaden umfasst einige der angesehensten Persönlichkeiten auf diesem Gebiet, wie Prof. Shoji Maruo (Yokohama National University, Japan), ein Pionier der Zwei-Photonen-Polymerisation, Prof. Georg von Freymann (Universität Kaiserslautern-Landau, Deutschland) mit jahrzehntelanger Erfahrung und Prof. Julia Greer (California Institute of Technology, USA), eine führende Autorität im Bereich der Werkstofftechnik.
Litauen ist durch Prof. Malinauskas, Dr. Edvinas Skliutas (Absolvent der VU-Fakultät für Physik) und Dr. Greta Merkininkaitė (Absolventin der VU-Fakultät für Chemie und Geowissenschaften) vertreten, die weiterhin mit Prof. Malinauskas an der Forschung im Rahmen des VU-Exzellenzzentrums für fortgeschrittene Lichttechnologien arbeitet.
Die VU-Forschungsteams entwickeln derzeit neue Materialien für den anorganischen 3D-Druck mittels Multiphotonenlithographie. Diese Materialien gehen über die herkömmliche organische Chemie hinaus und ermöglichen Innovationen in der Mikrooptik und in biomedizinischen Gerüsten. Litauische Technologieunternehmen haben die erforderliche Hardware und Software übernommen und weiterentwickelt, während akademische Forscher diese Systeme nutzen – ein Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie.
Litauens Position in der globalen Multiphotonen-Lithographie-Landschaft wächst weiter. Zwei Postdoktoranden – Dr. Gordon Zyla (Deutschland) und Dr. Dimitra Ladika (Griechenland) – haben sich kürzlich dem Team angeschlossen, und Prof. Arturo Susarrey-Arce von der Universität Twente (Niederlande) wird, ermutigt durch die Veröffentlichung des Leitfadens, voraussichtlich bald Vilnius besuchen. Diese Entwicklungen unterstreichen die Entwicklung Litauens zu einem wichtigen internationalen Zentrum auf diesem Gebiet.
Der Leitfaden selbst bietet einen umfassenden Überblick über die Multiphotonen-3D-Lithographie, eine Technologie, die Laserlicht zur Erzeugung von 3D-Strukturen im Nanobereich in lichtempfindlichen Materialien einsetzt. Diese Technik eröffnet neue Möglichkeiten in der Mikrooptik, Elektronik, Biomedizin und darüber hinaus.
Auch die Studenten der Universität Vilnius können von dieser Dynamik profitieren. Kurse und Laborkurse zur Multiphotonen-3D-Lithographie werden auf allen Ebenen angeboten – vom Bachelor bis zur Promotion – und bieten eine praxisnahe Ausbildung in einer der modernsten Technologien von heute.
