高分辨率3D打印机每秒打印5米

作者:古巍藩

<p>一辆285微米的赛车,印在维也纳科技大学</p><p>使用“双光子光刻”,维也纳科技大学的科学家开发出一种高精度3D打印机,可以在一秒钟内打印5米</p><p>打印机使用的液态树脂含有被激光束激活的分子,并在激光束聚焦的精确位置硬化</p><p>现在可以使用“双光子光刻”来打印具有令人难以置信的精细细节的三维物体</p><p>利用这种技术,可以制造纳米级的微小结构</p><p>维也纳技术大学(维也纳大学)的研究人员现在在加速这种印刷技术方面取得了重大突破:维也纳大学的高精度3D打印机比同类设备快了几个数量级(见视频)</p><p>这开辟了全新的应用领域,例如医学领域</p><p>视频实时显示了3D打印过程</p><p>由于激光束的非常快速的引导,在4分钟内产生100层,每层包括大约200条单线</p><p>创造新的世界纪录3D打印机使用液态树脂,通过聚焦激光束在正确的位置硬化</p><p>激光束的焦点通过可移动的镜子引导穿过树脂,并留下聚合的固体聚合物线,仅几百纳米宽</p><p>这种高分辨率可以创造复杂结构的雕塑,像一粒沙子一样微小</p><p>维也纳工业大学材料科学与技术研究所的JürgenFutflf教授说:“到目前为止,这种技术一直很慢”</p><p> “印刷速度通常以毫米/秒为单位测量 - 我们的设备可以在一秒内完成5米</p><p>”在双光子光刻技术中,这是世界纪录</p><p>通过结合几个新想法,这一惊人的进步成为可能</p><p> “改善镜子的控制机制至关重要”,Jan Torgersen(维也纳大学)说</p><p>在打印过程中镜子连续运动</p><p>必须非常精确地调整加速和减速周期,以便以创纪录的速度实现高分辨率结果</p><p>光活性分子硬化树脂3D打印不仅仅是关于力学的 - 化学家在这个项目中也扮演着至关重要的角色</p><p> “树脂含有分子,这些分子被激光激活</p><p>他们在树脂的其他成分中引发了连锁反应,即所谓的单体,并将它们变成固体“,Jan Torgersen说</p><p>这些引发剂分子只有在同时吸收两个激光束光子时才会被激活 - 这只发生在激光束的正中心,强度最高</p><p>与传统的3D打印技术相比,固体材料可以在液体树脂内的任何地方产生,而不是仅在先前产生的层的顶部产生</p><p>因此,在生产下一层之前不必专门准备工作表面(见视频),这样可以节省大量时间</p><p>由Robert Liska教授(维也纳大学)领导的化学家团队为这种特殊树脂开发了合适​​的引发剂</p><p>目前,世界各地的研究人员正在研究3D打印机 - 无论是在大学还是在工业界</p><p> “我们在维也纳技术大学的竞争优势来自于我们拥有来自不同领域的专家,在一个单一的大学中解决问题的不同部分”,JürgenFutfl强调</p><p>在材料科学,工艺工程或光源优化方面,有专家共同努力,提出相互激励的想法</p><p>由于速度显着提高,现在可以在给定的时间段内创建更大的对象</p><p>这使得双光子光刻技术成为一种有趣的工业技术</p><p>在维也纳大学,科学家们正在开发用于医疗应用的生物相容性树脂</p><p>它们可以用于创建支架,活细胞可以附着在支架上,从而促进生物组织的系统性创建</p><p> 3D打印机还可用于为生物医学技术或纳米技术创建定制的构造部件</p><p> Phocam:维也纳技术大学是“Phocam”研究项目的一部分,该项目正在与业界合作伙伴密切合作开发新的3D打印技术</p><p>资料来源:维也纳科技大学Florian Aigner图片:....