KIT demuestra la óptica de la impresión por inyección de tinta: filtros ópticos

Recientemente, investigadores del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) en Alemania han desarrollado nuevos materiales y tecnologías de proceso que pueden utilizarse para producir filtros ópticos con impresoras de inyección de tinta, según un informe de McMasters Consulting. Demuestran el proceso de fabricación rentable y energéticamente eficiente de componentes ópticos en Hannover Messe 2023.

El profesor Uli Lemmer, director del Instituto KIT de Tecnología de la Luz, afirma: "Dondequiera que se utilice luz se necesitan espejos y filtros ópticos. Sin embargo, hasta ahora se fabricaban en complejos sistemas de vacío que consumen grandes cantidades de energía y materiales y tienen rendimientos relativamente bajos".

Óptica de impresión inkjet desarrollada por KIT

Como parte del grupo de excelencia 3D Matter Made to Order de KIT y la Universidad de Heidelberg, y como proceso innovador desarrollado como parte del programa de la Fundación Baden-Württemberg, el Prof. Uli Lemmer y su equipo querían reducir los costos de fabricación y adaptar las propiedades. de los materiales para adaptarlos de forma flexible a la aplicación fotónica respectiva.

Por este motivo, los investigadores produjeron filtros de inyección de tinta (IJPOF) en impresoras de inyección de tinta. Utilizaron dos tintas diferentes desarrolladas explícitamente para este proceso de fabricación. Primero se imprimió la tinta gota a gota hasta que la capa tuvo el espesor deseado y luego el material se curó con luz ultravioleta. A continuación, se elabora la siguiente capa a partir de la segunda tinta utilizando el mismo proceso.

Uno de los desafíos aquí es determinar con precisión los parámetros de impresión por inyección de tinta, pero lo más importante es cambiar específicamente el grosor de la capa", afirma el profesor Uli Lemmer. Esto se debe a que el grosor de la capa determina el rendimiento del filtro".

El proceso desarrollado por KTI es adecuado para productos ópticos personalizados, que a menudo resultan costosos porque no existen opciones de producción efectivas. Los investigadores encontraron una gran demanda de filtros en áreas como la espectroscopia médica, equipos de medición para la industria química o telescopios de alta reflectividad que deben cubrir grandes áreas.

Utilizando un innovador proceso de impresión por inyección de tinta, los investigadores de KTI pudieron producir filtros y espejos dieléctricos que dirigen la luz con la longitud de onda correcta exactamente donde se necesita. Estos componentes ópticos se pueden utilizar, por ejemplo, en sistemas de cámaras, microscopios o sistemas de sensores. Con el nuevo proceso de impresión por inyección de tinta, los investigadores de KTI pueden fabricar los elementos ópticos anteriores en diferentes superficies con nanotinta. Los filtros producidos tienen una reflectividad ultra alta del 99 por ciento y propiedades ópticas adaptadas.

El profesor Uli Lemmer espera liderar aplicaciones innovadoras y éxito comercial con productos fotónicos derivados de esta tecnología.