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- 현재 3D프린터 속도를 100배 향상시킨 나노기술을 이용한 3D 프린터 개발한 나노스크라이브사
- 현재 3D프린터 속도를 100배 향상시킨 나노기술을 이용한 3D 프린터 개발한 나노스크라이브사
  
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  3D 프린터가 제2의 산업혁명을 일으킬 것이라는 미국정부의 예측이 있었다. 이 3D프린터가 나오면 각자 부엌에서 물건을 프린트하기 때문에 유통업계의 대변혁이 일어난다. 도로, 항만, 선박, 화물선, 화물차, 컨테이너등의 활용이 소멸하게되면서 외국에서 물건 디자인을 사서 자신의 이름을 넣거나 조금 변형시켜서 프린트하게 되면 다양한 제조업의 소멸로 이어질 수 있다. 하지만 더 많은 사람들이 스스로 더 많은 물건을 프린트하기 때문에 원자재의 수요가 급증할 수도 있다. 물건을 공장에서 만들지 않으므로 만든 물건을 쌓아놓는 마트나 슈퍼마켓 백화점들이 급격하게 하강할 수 있다.
  
  지금까지 신발, 옷, 가구, 로봇, 건축물, 집, 보철 팔, 자동차, 타이어 등 프린트가 안되는 것이 없을 정도다. 3D프린터는 이미 모델 제작의 경계를 넘어 대량생산의 단계로 넘어갔다. 30년의 역사로 이제는 본격적인 활용단계로 접어든 것이다. 생명공학과 연계를 한 바이오프린터는 첨단기술의 충격을 불러오고 있다.
  
  나노GmbH기술은 칼스루헤기술연구소(Karlsruhe Institute of Technology (KIT)에서 개발한 것으로 미국의 Nanoscribe사가 발표한 것이다. 마이크로 나노구조물(nanostructures)를 통해 세계에서 가장 빠르고 가장 높은 해상도를 자랑하는 광자전문GT 3D프린터를 상업적 대양생산이 가능하게 하였다.
  
  미국 샌프란시스코에서 개최된 광통신(photonics) 박람회인 [Photonics West]에서, 칼스루헤 기술연구소(KIT)의 스핀-오프 회사인 Nanoscribe사는 세계에서 가장 빠른 마이크로 구조체와 나노 구조체를 생산하는 3D 프린터는 사람의 머리카락보다 작은 3차원 물체도 최소의 시간과 최상의 해상도로 제작이 가능하다. 이 프린터는 우수한 레이저 리소그래피(lithography) 기술에 기반을 두고 있다.
  
  칼스루헤기술연구소(KIT) 북부 캠퍼스의 스핀-오프 회사인 Nanoscribe사에 의해 개발된 3D 레이저 리소그래피 시스템은, 칼스루헤기술연구소와 세계 각지의 과학자들의 연구에 사용된다. 광통신 분야의 연구는 고성능의 광학 회로를 통해 기존의 전자장치를 대체하는 것에 집중하고 있다. 이러한 목적을 위해, Nanoscribe사의 시스템은 데이터 전송률이 초당 5TB 이상에 미치는 폴리머 도파관(waveguides, 전송로로 사용하는 도체로 만든 속이 빈 도관)을 프린팅하는데 사용된다.
  
  바이오과학은 세포성장 연구를 위한 맞춤형 비계를 생산한다. 재료 연구에서 향상된 성능을 가진 기능성 재료가 자원 소비량 절감을 위해 그리고 경량의 건설을 위해 개발되고 있다. 새롭게 개발된 레이저 리소그래피 기술을 사용하여, 프린팅 속도는 약 100배 향상되었다. 이러한 속도의 향상은 레이저 쇼 장치나 CD와 DVD 드라이브의 스캐닝 유닛에 적용되는 기술인 갈보 미러시스템(galvo mirror system)의 사용에 기인한다.
  
  레이저 빔을 회전하는 갈보(galvo, 검류계) 미러에 반사시키는 것은 신속하고 정확한 레이저 초점 포지셔닝을 편하게 만든다. \"우리는 마이크로미터 크기에서 3D 프린팅 기술을 혁명화시키고 있다. 정밀도와 속도는 산업계에서 이미 사용 중인 갈보(galvo) 기술로 이루어진다. 우리가 개발한 제품은 21세기 핵심 기술인 광통신 분야에서의 10년 이상 경험의 산물\"이라고 Nanoscribe사가 자랑하였다.
  
  메커니즘은 양자 2개의 중합에 있다. 3D 프린팅 방식을 강조하는 직접적인 레이저 묘화 기술(direct laser writing technique)은 양자 2개의 중합(Polymerization, 하나의 화합물이 2개 이상의 분자가 결합해서 몇 배가 되는 분자량을 가진 다른 화합물이 되는 것)에 기반을 두고 있다. 확대경을 통해 태양광선의 초점이 맞춰졌을 때 종이가 불에 붙는 것처럼, 극도로 짧은 레이저 펄스는 레이저 초점 내에서 감광성 재료를 중합시킨다. 선택된 감광성 재료에 따라, 노출된 양 또는 노출되지 않은 양만이 사라진다. 약간의 시간이 지난 이후에, 이러한 묘화된 지역은 자체적으로 지지가 되는 마이크로 구조체와 나노 구조체로 남게 된다.
  
  방해물의 제거하는 기술도 있다. 갈보(galvo) 기술을 사용하여, 3차원의 마이크로 구조체와 나노 구조체는 신속하게 프린팅될 수 있으며 이론적으로는 큰 면적에서도 가능하다. 그런데 최상의 해상도에서 스캐닝되는 면적은 초점이 맞추어지는 목적물의 광학적 특성 때문에 물리적으로 100㎛ 정도로 제한된다. 마룻바닥 타일이 정밀하게 결합하여야 하는 것처럼, 각 스캐닝되는 지역도 끊김이 없이 그리고 정확하게 연결되어야 한다. 소위 스티칭(stitching) 기술을 이용하면 이 영역은 거의 마음대로 확장될 수 있다.
  
  이 기술은 초당 5 테라바이트(terabits)의 데이터 전송속도를 처리 할 수있는데 Nanoscribe사는 3D 레이저 리소그래피 시스템을 사용하게되어 신속하고 정확한 초점의 레이저 빛을 편향 거울을 회전시키는 방법으로 3D 프린터의 높은 속도를 가능하게 해주었다. 이제 이 프린트를 사용하여 100배이상 빠른 속도로 물건들을 프린트 할 수 있게된 것이다. 비슷한 기술은 레이저 광 쇼와 CD 및 DVD 드라이브의 스캔용으로도 사용된다.
  
  Nanoscribe사는 \"몇 백 μm\"(μm = 마이크로 미터)의 물질을 다룰 수가 있고 정확히 인쇄영역을 찾아 바닥에 타일을 맞춘 것처럼 물건을 프린트한다. 머리카락처럼 가는 물건은 1분 미만에 프린트를 해버린다. 이 기술은 2월 샌프란시스코에서 포토닉스 웨스트 국제박람회에 출품되었다.* 출처 : Karlsruhe Institute of Technology, Nanoscribe / www.gizmag.com
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