首页  >  科技频道  >  业界资讯  > 正文

无需逐层构建的3D打印技术面世

2022-04-21 08:54:07 | 来源: 科技日报 | 责编: 郑思雯
分享到:

  尽管3D打印技术在过去十年中取得了长足的进步,但该技术仍然面临一个基本限制:物体必须逐层构建。美国研究人员开发了一种在固定体积的树脂内打印3D物体的方法。打印物体完全由厚树脂支撑,就像一个动作人偶漂浮在一块果冻的中心,可从任何角度进行添加。这项近日发表在《自然》杂志上的新3D打印系统,可更轻松地打印日益复杂的设计作品,同时节省时间和材料。

  斯坦福大学电气工程助理教授丹·康格里夫说:“这种体积打印的能力使你能打印非常困难的对象。对于3D打印来说,这是一个非常令人兴奋的机会。”

  从表面上看,这项技术似乎相对简单:研究人员通过透镜聚焦激光并将其照射到凝胶状树脂中,这种树脂在暴露于蓝光时会变硬。但研究人员没有简单地使用蓝色激光,因为树脂会沿着光束的整个长度固化。相反,他们使用红光和一些巧妙设计的纳米材料分散在树脂中,仅在激光的精确焦点处产生蓝光。通过在树脂容器周围移动激光,他们能够创建详细的、无支撑的打印件。

  研究人员专门使用一种称为三重态融合上转换的方法将一种波长的光转换为另一种波长。通过使正确的分子彼此靠近,研究人员创建一系列能量转移,如将低能红色光子转化为高能蓝色光子。

  通过一系列步骤,研究人员将必要的上转换分子形成不同的纳米级液滴,并将它们包裹在保护性二氧化硅壳中。然后他们将得到的纳米胶囊分布在整个树脂中,每个纳米胶囊比人类头发的宽度小1000倍。

  研究人员目前正在探索同时多点打印的可能性,这将大大加快这一过程,以及以更高的分辨率和更小的比例进行打印。研究人员也在探索使用上转换纳米胶囊的其他应用,通过将不可用的低能光转换成太阳能电池可收集的波长,将帮助提高太阳能电池板的效率。新技术也可用来帮助研究人员更精确地研究可用光触发的生物模型,甚至在未来提供局部治疗。

国际在线版权与信息产品内容销售的声明:

1、“国际在线”由中国国际广播电台主办。经中国国际广播电台授权,国广国际在线网络(北京)有限公司独家负责“国际在线”网站的市场经营。

2、凡本网注明“来源:国际在线”的所有信息内容,未经书面授权,任何单位及个人不得转载、摘编、复制或利用其他方式使用。

3、“国际在线”自有版权信息(包括但不限于“国际在线专稿”、“国际在线消息”、“国际在线XX消息”“国际在线报道”“国际在线XX报道”等信息内容,但明确标注为第三方版权的内容除外)均由国广国际在线网络(北京)有限公司统一管理和销售。

已取得国广国际在线网络(北京)有限公司使用授权的被授权人,应严格在授权范围内使用,不得超范围使用,使用时应注明“来源:国际在线”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

任何未与国广国际在线网络(北京)有限公司签订相关协议或未取得授权书的公司、媒体、网站和个人均无权销售、使用“国际在线”网站的自有版权信息产品。否则,国广国际在线网络(北京)有限公司将采取法律手段维护合法权益,因此产生的损失及为此所花费的全部费用(包括但不限于律师费、诉讼费、差旅费、公证费等)全部由侵权方承担。

4、凡本网注明“来源:XXX(非国际在线)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,丰富网络文化,此类稿件并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

5、如因作品内容、版权和其他问题需要与本网联系的,请在该事由发生之日起30日内进行。