NanoOne, ein ultraschneller hochauflösender 3D-Drucker, ermöglicht die Serienfertigung von Mikrobauteilen auf höchstem Niveau. WILD unterstützte in der Gehäusekonstruktion und mit Optik-Know-how.

Die Fertigung von leistungsstarken Komponenten in Mikrobis Mesogröße ist äußerst anspruchsvoll und lässt herkömmliche 3D-Druckverfahren schnell an ihre Grenzen stoßen. Mit dem NanoOne beginnt nun eine neue Ära der additiven Mikrofertigung. Erstmals können mit der patentierten Technologie der UpNano GmbH Kunststoffbauteile mit Strukturdetails in der Größenordnung von 100 Nanometern gedruckt werden. Kombiniert mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit, die bis zu 100-mal schneller ist als herkömmliche hochauflösende 3D-Drucksysteme, ist es außerdem möglich, mit lebenden Zellen zu arbeiten. Diese können schonend in die 3D-Struktur eingebaut oder auf steril vorgefertigten Strukturen angesiedelt werden. Das Interesse seitens der medizinischen Forschung sowie der Industrie 4.0, die von der Miniaturisierung geprägt ist, ist daher enorm.

KLEIN, SCHNELL UND LEISTUNGSSTARK

Das junge Hightech-Unternehmen UpNano, das im vergangenen Jahr mit zahlreichen Forschungs- und Wirtschaftspreisen ausgezeichnet wurde, setzt bei seinem hochauflösenden Drucksystem auf das Prinzip der 2-Photonen-Polymerisation (2PP). Dabei härtet ein Ultrakurzpulslaser Photopolymere direkt im Materialvolumen aus. Auf diese Weise lassen sich feinste Strukturen unterschiedlichster Formen und Größen drucken. Die Druckgeschwindigkeit konnte auf bis zu 20 mm³/h erhöht und damit die Herstellung von Mikrobauteilen erstmals auf eine wirtschaftliche Basis gestellt werden. Gleichzeitig wurde der NanoOne mit Unterstützung der WILD und deren WIN-Netzwerkpartnern so optimiert, dass er als Desktopgerät selbst im kleinsten Labor eingesetzt werden kann. Dafür musste der optische Pfad überarbeitet werden, was eine Kettenreaktion an Änderungen mit sich brachte. Dieser Herausforderung stellte man sich in wöchentlichen Meetings, in denen die Entwicklungsschritte abgestimmt sowie neue Lösungsansätze geboren und umgesetzt wurden. „Aktuell besprechen wir die Serienüberleitung des Gerätes“, so WILD Business Developer Markus Woschitz.

BIOKOMPATIBLES DRUCKEN

Durch das Anschließen eines Inkubators können mit dem NanoOne wie bereits beschrieben auch Biomaterialien sowie Mischungen aus Polymeren und lebenden Zellen verdruckt werden. Etwa für dreidimensionale In-vitro-Zelltests, die in der Zellforschung, in der Geweberegeneration sowie in der pharmazeutischen Industrie an Bedeutung gewinnen. So ist der NanoOne seit 2019 an der Medizinischen Universität Wien erfolgreich im Einsatz und beliefert forschende Abteilungen mit Bauteilen im Mikro- und Mesomaßstab.