admin 光线通过快速旋转的潜望镜从各个方向照射到感光材料上。经过光固化反应，一秒就能“打印”出毫米级物体……近日，中国工程院院士戴琼海教授领衔的清华大学图像智能技术研究院团队经过五年研究，研发出计算全息光场3D打印技术。生产复杂的毫米级结构的曝光时间仅为 0.6 秒，比传统体积 3D 打印快数十倍。北京时间2月12日，相关研究成果以“基于全息光场合成的亚秒卷三维打印”为题发表在国际学术期刊《自然》上。该论文的共同作者、清华大学副教授吴家明表示，传统的3D打印通常是逐点、逐层完成的。一层一层地进行，往往需要几十分钟甚至几小时才能完成毫米级的物体。此前，科学家提出了可提高印刷速度的大批量印刷技术，例如计算机轴向光刻。但由于需要容器旋转、景深不足等因素，景深外样品的打印精度明显降低，只能采用高粘度材料来防止样品下沉。应用范围受到很大限制。相比之下，该团队的新型计算全息光场3D打印技术彻底改变了光学系统的设计。通过将潜望镜转动到alt速度，可以在不旋转样本的情况下生成高分辨率的三维光场分布并构造三维物体。报告称，该技术有很多进步： 更新速度：新技术可以克服瓶颈突破逐点、逐层扫描的瓶颈，快速准确地投影复杂的三维光场。实验表明，该技术制作复杂毫米级结构的曝光时间仅为0.6秒，体积打印速度达到每秒333立方毫米。兼容更多承印材料：由于曝光时间极短，曝光时产品缩痕对成型质量的影响大大降低。新技术可应用于多种溶液，从粘度接近水的稀溶液到高粘度树脂。与各种材料兼容。扩大打印场景：新技术打印容器不需要任何特殊的形状设计，并且在打印过程中容器保持静止，无需高精度机械运动。这极大地扩展了印刷领域，特别是允许直接放置印刷品在具有光学表面的管道内打印材料，实现流体管道内的批量连续打印。此外，自适应光学校准、像差校正算法和全息算法的深度集成，解决了传统打印技术常见的焦平面附近精度高、离焦区域精度低的问题。吴嘉敏介绍，未来在生物学领域，该技术可利用生物相容性材料打印模拟血管的螺旋管和分支管，也可在培养皿和生物组织中“原位打印”，为组织工程和高通量药物筛选开辟新通道。在工程制造中，您需要集成到装配线中，批量生产光子计算设备和手机摄像头模块等微型组件，并打印具有锐角和复杂曲线的零件。通过堆放不同乐趣的材料通过容器中的动作，多材料打印有望成为现实，有望应用于柔性电子、微型机器人和高分辨率组织模型等场景。
（编辑：张冲）