A röntgensugárral működő mikroszkópok a nanométer méretű felbontást komoly mélységgel egyedi módon összekombináló képalkotó eszközök. Rejtett jegyek tanulmányozása, például egy CPU hibáinak kármentes megtekintése, vagy sejtben lévő organizmusok vizsgálata csak röntgensugaras mikroszkóppal (XRM) lehetséges.
Röntgensugarak fókuszálásához nanoszintű geometriájú optikák kellenek, és a komplex nanogyártási módszer miatt egy sima lencse akár több tízezer euróba kerülhet.
A stuttgarti Intelligens Rendszerek Max Planck Intézetében 3D nyomtatással polimeranyagokból készítettek lencséket. A 3D Kinoform nevű lencsék nagyon hatékonyak a röntgensugarakkal, gyártásuk viszont bonyolult többlépcsős folyamat.
A kutatók ezt leegyszerűsítendő, döntöttek a 3D nyomtatás, diffraktív röntgensugaras optikákhoz a legjobb módszer, a két fotonos fnanoprinting femtoszekundum nanonyomtatás mellett.
Az első eredmények alapján a röntgensugaras képalkotás akár 20 százalékkal jobb eredményt produkál nyomtatott lencsékkel.
XRM-ek röntgensugaras optikáit a sugárzás okozta károk miatt évente ki kell cserélni. Ezért (is) kellett az eddiginél jóval hatékony gyártófolyamatot kitalálni rájuk.
A kutatók elmondták, hogy a megfelelő anyag kiválasztása a gyártás egyik legfontosabb része. Röntgensugaras optikákhoz különlegesen jó 2PP (kétfotonos polimerizáló, 2PP) polimereket használtak, amelyekkel csak az erősen mérgező berillel és a nagyon drága gyémánttal elérhető szint valósítható meg, ráadásul berillel és gyémánttal is rendkívül nehéz nanoszinten kivitelezni a megtervezett 3D profilokat.
Az új módszerrel kevesebb mint egy perc alatt printelhetők lencsék, így prototípusaik elkészítésének és gyártásnak is jelentősen csökkennek a költségei.
Polimerlencsék gyártása olcsó, és mihelyst optimalizálták, viszonylag simán megy a folyamat.
A kutatók egy lépéssel továbbmentek – több lencsét összekombináltak, amellyel még a legnehezebben kezelhető röntgensugaras energiatartományban is optimalizálhatók a röntgensugaras optikák.
