Teknologi cetak 3D selama ini menghadapi kendala besar antara kecepatan dan presisi dalam proses produksinya. Peneliti dari Universitas Tsinghua berhasil mengatasi masalah ini dengan pengembangan teknologi baru yang mampu mencetak objek dengan tingkat kompleksitas tinggi hanya dalam waktu 0,6 detik.
Teknologi tersebut dinamai DISH (digital incoherent synthesis of holographic light fields) dan dipublikasikan di jurnal Nature. DISH menggunakan medan cahaya holografik untuk mencetak model tiga dimensi berukuran milimeter secara cepat tanpa harus mengandalkan metode tradisional yang memerlukan proses cetak layer-by-layer.
Inovasi dalam Proses Cetak 3D
Metode cetak volumetrik konvensional biasanya membutuhkan objek berputar 360 derajat agar dapat terbentuk, seperti pada teknik computed axial lithography. Hal ini menyebabkan kerusakan mekanis dan memaksa penggunaan resin berkeviskositas tinggi untuk menjaga posisi objek selama proses pencetakan yang lama.
DISH mengambil pendekatan berbeda dengan menggunakan periskop berputar sangat cepat—hingga 10 kali per detik—di sekitar sebuah wadah statis yang berisi material cetak. Cara ini memungkinkan distribusi intensitas cahaya tiga dimensi diproyeksikan sekaligus melalui satu permukaan optik datar, tanpa perlu memutar objek.
Kecepatan dan Ketepatan Cetak yang Menakjubkan
Teknologi DISH mencapai laju pencetakan sebesar 333 milimeter kubik per detik dengan ukuran fitur terkecil yang bisa dicetak hanya 12 mikrometer. Kecepatan ini jauh melampaui teknologi 3D printing yang ada saat ini, membuka kemungkinan untuk produksi massal yang jauh lebih efisien.
Karena proses pembentukan objek hanya memakan waktu kurang dari satu detik, teknologi ini mendukung material dengan viskositas rendah seperti larutan PEGDA berbasis air. Objek yang dicetak mengeras sebelum gravitasi dapat menyebabkan penyusutan atau tenggelam.
Potensi dan Aplikasi Masa Depan
Peneliti juga telah menguji integrasi DISH dengan saluran fluida, memungkinkan produksi kontinu berbagai struktur dengan kompleksitas tinggi. Ini menandai kemajuan signifikan bagi manufaktur skala besar, terutama untuk produk-produk yang menuntut detail super halus dan presisi tinggi.
Pengembangan ini memiliki implikasi luas, termasuk:
- Produksi perangkat fotonik untuk komputasi kecepatan tinggi
- Pembuatan modul kamera smartphone dengan presisi komponen mikro
- Sintesis mikro-robot dengan struktur rumit
- Model jaringan biologis detail untuk riset medis dan farmasi
Dengan kemampuan mencetak objek kompleks secara cepat dan presisi, DISH membuka peluang revolusi dalam industri manufaktur berbasis teknologi cahaya holografik. Teknologi ini juga mendorong efisiensi dan mengurangi hambatan mekanis pada pencetakan 3D, sehingga sangat bernilai untuk pengembangan berbagai bidang teknologi canggih.
Peneliti dari Universitas Tsinghua terus mengembangkan potensi DISH agar mampu diterapkan secara luas dalam pembuatan komponen mikro dengan kualitas tinggi serta dalam produksi massal yang sebelumnya belum tercapai. Dengan inovasi ini, pencetakan 3D diprediksi akan mengalami transformasi besar yang memperpendek waktu produksi tanpa kehilangan detail dan presisi esensial.