前沿科技之纳米精度3D打印 速度破纪录

扫街

; x2 i' Z5 \. q) u+ r

这一赛车模型285微米，不比一粒沙子大，制备采用了新的高速双光子光刻工艺。打印三维物体，使具有令人难以置信的超微细节，现在可以使用“双光子光刻”（two-photon lithography）技术。有了这项技术，就可以制作纳米尺度的微小结构。维也纳理工大学（TU Vienna：Vienna University of Technology）的研究人员现已取得重大突破，可以加快这种印刷技术：维也纳理工大学的这种高精度三维打印机，速度比同类设备快几个数量级。这就开辟了全新的应用领域，如医药领域。

这种三维打印机使用液态树脂，这种树脂可以精确地在正确的点硬化，这要采用聚焦激光束。引导激光束焦点，穿过树脂，这要采用可移动的镜子，而且会留下一条固体聚合物淬火线，只有几百纳米宽。这种精细的分辨率，可以创作结构错综复杂的雕塑，非常微小，就像一粒沙子。“到现在为止，这种技术用起来是相当慢，”维也纳理工大学材料科学与技术研究所的余尔根•斯坦普弗（Jürgen Stampfl）教授说。“打印速度以前测量的是每秒数毫米，我们的设备一秒钟内做5米。”在双光子光刻技术中，这是一个世界纪录。

维也纳圣斯蒂芬大教堂（St. Stephen's Cathedral）模型，使用新的高速双光子光刻工艺制成。来源：维也纳理工大学

取得这一惊人的进步，是因为结合了一些新的思路。维也纳理工大学的简安•陶格森（Jan Torgersen）说：“关键是改进了镜子的转向装置，”这些镜子在印刷过程中不断运动。加速和减速周期必须进行非常精确的调整，以取得高分辨率的结果，这都是在破纪录的速度进行。

三维印刷不仅与力学有关，化学家在这个项目中也发挥着重要作用。“树脂包含一些分子，要采用激光激活。它们会引起其他树脂成分的连锁反应，这些成分就是所谓的单体（monomers），会变成固态，”简安•陶格森说。这些引发剂分子要被激活，需要同时吸收激光束的两个光子，而这只能发生在激光束的正中心，那里的强度最高。

伦敦伦敦塔桥（Tower Bridge）模型，采用新的高速双光子光刻工艺制成。对比传统的3D印刷技术，在液态树脂内，任何地方都可以形成固体材料，而不仅仅是在先前创造的那一层的上面。因此，作业表面不需要特意准备，就可以形成下一层，从而节省了大量时间。这个化学家小组是由罗伯特•里斯卡（Robert Liska）教授率领的，他们开发了适当成分，用于这种特殊的树脂。

伦敦塔桥模型局部特写。

今天，世界各地的研究人员正在用于3D打印机，大学和行业都在研究。因为大幅度提高了速度，因此，现在就可以在特定的时间内创造出更大的物体。这就使双光子光刻成为一项有趣的行业技术。

维也纳理工大学的简安•陶格森（左），彼得•格鲁伯（Peter Gruber）和三维打印机。

在维也纳理工大学，科学家们正在开发生物相容树脂，进行医疗应用。它们可以被用来创建支架，使活细胞附着在上面，有助于系统地创造生物组织。3D打印机也可以用来制作度身订造的构建部件，用于生物医学技术或纳米技术。

熟悉的路人

那两家伙好年轻。。。。。。。。。。。。。。。。

brianshao

创战纪                                       

20002009

可能若干年后，我们无需制造这个环节了，无论什么材质，都可以直接模型导出数据，三维打印。期待

askjhgff

期待......{:soso_e162:}

shasu

熟悉的路人 发表于 2012-3-15 17:51
那两家伙好年轻。。。。。。。。。。。。。。。。

$ j5 y9 |% r% k4 C1 S8 z8 S/ A是啊  那俩家伙太年轻了吧....{:soso_e103:}   厉害
- Y# i) I( G% _  L0 o# y

lengbingxue7

好，支持楼主发帖，好漂亮的图

小艾子

纳米科技真神的了  支持一下啊  谢谢楼主的分享

痞子师

好羡慕啊{:soso_e141:}

piaoying

这个能做彩色的吗？可能比较困难！