A DARPA, Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa do Departamento de Defesa dos EUA, desempenhou um papel seminal no estabelecimento da ciência dos materiais como uma disciplina. Um dos mais recentes esforços disruptivos em novos materiais e aplicações, o programa de Fabricação Aditiva de Sistemas Microeletrônicos (AMME), busca lançar a fabricação de microssistemas muito além do estado da arte atual.
A AMME visa revolucionar a fabricação de microssistemas por meio de avanços tecnológicos na produção de novos microssistemas multimateriais em velocidades, volumes e resolução incríveis. Este processo de fabricação aditiva melhoraria os dispositivos comerciais com tecnologias complementares inovadoras e criaria a capacidade de responder rapidamente aos requisitos da missão – inovações semelhantes à transformação de prototipagem complexa pela fabricação aditiva. Com AMME, a DARPA pretende superar limites fundamentais especificamente para microssistemas.
DARPA e o tripé da manufatura aditiva
A DARPA busca avanços inovadores na fabricação aditiva, alcançando um trio de qualidade de material, alta resolução e grande produtividade de impressão. O objetivo do AMME será possibilitar a criação de microssistemas com novas geometrias que sejam capazes de integrar subcomponentes mecânicos, elétricos ou biológicos.
“AMME é inspirado por novos insights de síntese seletiva de materiais e fabricação aditiva volumétrica que permitiriam uma nova classe de microssistemas”, disse Michael Sangillo, gerente do programa AMME. “Queremos remover as regras de design impostas pelas ferramentas tradicionais de fabricação e demonstrar novas tecnologias de microssistemas que criem novas oportunidades para a segurança nacional e aplicações emergentes.”
Os métodos atuais são prejudicados pelas compensações inerentes entre resolução e rendimento da fabricação tradicional: como impressão 3D precisa, que pode ter resolução ultra-alta, mas sujeita a baixo rendimento, ou impressão volumétrica, que tem alto rendimento, mas limitada a resolução mais baixa e um material por vez. tempo. Os pesquisadores da AMME trabalharão para sintetizar multimateriais de alta qualidade em níveis de resolução e rendimentos sem precedentes simultaneamente.
Isto exigirá que os artistas da AMME inventem abordagens radicalmente novas para a fabricação aditiva 3D de microssistemas geométricos complexos. Isto inclui a criação de combinações de materiais precursores que permitem uma impressão rápida e multimaterial que não é possível hoje em dia. Um desafio adicional será criar um processo de fabricação capaz de imprimir em resolução submícron e em velocidades extremamente rápidas. Se for bem-sucedido, a AMME imprimirá um microssistema do tamanho de uma moeda de um centavo (com resolução de 500 nm) em cerca de três minutos.
“Nosso objetivo é demonstrar um microssistema novo e funcional que alcance avanços na fabricação aditiva que não são possíveis hoje – avanços como a capacidade dos astronautas de fazerem reparos sob demanda no espaço”, disse Sangillo. “A AMME também se concentrará na abordagem de comercialização, para que possamos produzir um sistema de produção que possa ser rapidamente adotado pela comunidade industrial mais ampla, incluindo o DOD e outras organizações governamentais dos EUA”. Para saber mais sobre os projetos da DARPA acesse o site.
