Der Markt für 3D-Drucker wächst rasant: Mit ihnen lassen sich Produkte schnell und einfach herstellen. Doch nicht nur in der für uns sichtbaren Welt kommen sie zum Einsatz. Auch im Nano- und Mikrokosmos finden sie Verwendung. Möglich machen das spezielle Mikro-3D-Drucker. Mit dieser Technik befassen sich Physiker an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK). Sie haben nun die Funktionen des Lasersystems, das hier zum Einsatz kommt, so erweitert, dass sie damit viel komplexere Strukturen herstellen können. Die Technik hilft etwa dabei, neue Mikrostrukturen für die Oberflächen von Bauteilen zu produzieren, um die Reibung zu senken, aber auch um Grundlagen in der Quantenphysik besser zu erforschen. Die Druckerzeugnisse, mit denen sich die Physiker um Professor Dr. Georg von Freymann auf dem Kaiserslauterer Campus beschäftigen, sind derartig winzig, dass sie für das menschliche Auge nicht sichtbar sind, höchstens als Körnchen. Sie sind kleiner als der Durchmesser eines Haares und kleinste Strukturdetails liegen in Bereichen von rund 100 Nanometern. Erst das Rasterelektronenmikroskop macht sie und ihre filigranen Formen sichtbar. Mikro-3D-Drucker sind schon einige Jahre auf dem Markt. Bei ihnen kommen lithografische Verfahren zum Einsatz, die ähnlich funktionieren wie die Belichtung bei früheren Fotofilmen. „Ein Laserstrahl belichtet hierbei eine viskose Kunststoff-Flüssigkeit“, erklärt von Freymann vom Lehrstuhl für Optische Technologien und Photonik das Prinzip. „Die Intensität des Lasers ist so hoch, dass es zu einer lokalen chemischen Reaktion kommt und der Kunststoff aushärtet.“ Dabei gibt ein Computerprogramm die gewünschte 3D-Form vor. Nachdem der belichtete Teil ausgehärtet ist, kann die restliche Flüssigkeit entfernt werden. jke
