只需30秒!新3D打印技术打印出前所未有的高精度微小软物体

Emma Chou

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EPFL的研究人员开发了一种新的高精度3D打印小而软的物体的方法。这一过程从开始到结束时间不到30秒,在很多领域都有潜在的应用,包括3D生物打印。

一切都始于半透明的液体。然后,就像变魔术一样,深色的斑点开始在一个旋转的小容器中形成,直到半分钟后,成品成形。这种开创性的3D打印方法是由EPFL应用光电子器件实验室(LAPD)的研究人员开发的,它可以被用来制造具有前所未有高精度和分辨率的微小物体——所有这些都能在创纪录的时间内完成。该研究小组在《自然通讯》杂志上发表了他们的研究成果,并成立了一个附属公司Readily3D来开发和推广该系统。

这项技术可以在广泛的领域进行创新应用,但它相对于现有方法的优势——打印不同纹理的实体部分——使它非常适合医学和生物学。例如,这种方法可以用来制造软组织、器官、助听器和护齿。

Readily3D公司的首席执行官Damien Loterie解释说:“传统的3D打印技术,也就是所谓的‘加法制造’,是一层一层地制造零件。”“问题是用这种方法制造的软物体很快就会散架。”更重要的是,这个过程可以用来制造精密的细胞支架,细胞可以在无压力的三维环境中生长。研究人员与一名外科医生合作,测试使用3D打印技术制造的动脉。“试验结果非常令人鼓舞。”Loterie说。

这项新技术利用了层析成像技术的原理,层析成像技术主要用于医学成像,以建立基于表面扫描的物体模型。

这种打印机的工作原理是,根据需要,通过半透明的凝胶(生物凝胶或液体塑料)发射激光。Readily3D的首席技术官保罗·德尔罗解释说:“这一切都与光线有关。激光通过聚合过程使液体变硬。根据我们正在建造的东西,我们使用算法来精确计算我们需要瞄准光束的位置,从什么角度瞄准,以什么剂量瞄准。”

该系统目前能够制造2厘米的结构,精度为80微米,直径大约相当于一根头发。但随着该团队开发出新的设备,他们应该能够建造更大的物体,可能高达15厘米。洛杉矶警察局局长克里斯托夫•莫泽(Christophe Moser)表示:“这一工艺还可用于快速制造印刷后不需要加工的硅树脂或丙烯酸树脂小部件。”室内设计有可能成为这款新打印机有利可图的市场。

原文来源:https://phys.org/news/2020-02-tiny-high-precision-seconds.html

可行性研究报告

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