新的體積3D打印技術(shù)出現(xiàn)，可打印不透明的光敏樹(shù)脂

導(dǎo)讀：近幾年，新的3D打印技術(shù)層出不窮，基于體曝光的3D打印技術(shù)可以在短短幾十秒的時(shí)間內(nèi)完成打印，同時(shí)保持良好的分辨率（約100微米），成為行業(yè)熱議的技術(shù)。然而，這項(xiàng)新技術(shù)只能打印同質(zhì)和透明的樹(shù)脂材料。

2022年5月25日，南極熊獲悉，EPFL（瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院）的工程師們提出了一種3D打印方法，通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)整光線的扭曲，可以在幾秒鐘內(nèi)打印不透明的樹(shù)脂物體。

△三個(gè)3D打印的物體：一個(gè)由透明樹(shù)脂制成（左）；一個(gè)由不透明樹(shù)脂制成，沒(méi)有修正（中）；一個(gè)由不透明樹(shù)脂制成，有修正（右）

2017年，EPFL工程學(xué)院內(nèi)的工程師設(shè)計(jì)了一臺(tái)3D打印機(jī)，幾乎可以立即制造出物體。五年后，科學(xué)家們已經(jīng)改進(jìn)了他們的打印機(jī)器和方法。他們現(xiàn)在可以使用不透明的樹(shù)脂來(lái)制造東西。

Christophe Moser教授說(shuō)："我們將樹(shù)脂倒入一個(gè)容器并旋轉(zhuǎn)，然后以不同的角度對(duì)容器進(jìn)行照射，使樹(shù)脂中積累的能量超過(guò)某一特定水平的地方，樹(shù)脂就會(huì)凝固。這是一種精確的方法，可以得到與現(xiàn)有3D打印技術(shù)相同的分辨率的物體。"

"工程師們的體積3D打印技術(shù)可以用于任何形狀的物體，經(jīng)測(cè)試他們只用了20秒就完成了一個(gè)小雕像，而傳統(tǒng)的增材制造工藝則需要10分鐘左右。"

博士后Antoine Boniface說(shuō)："到目前為止，我們一直使用透明樹(shù)脂，但我們想看看是否能用生物醫(yī)學(xué)行業(yè)使用的那種不透明樹(shù)脂打印物體。"

打印不透明樹(shù)脂的問(wèn)題是，光線不能順利傳播，使得收集使樹(shù)脂硬化所需的能量成為挑戰(zhàn)。

博士生Jorge Madrid-Wolff說(shuō)："使用不透明的樹(shù)脂，我們?cè)诖蛴〉奈矬w上失去了很多分辨率。因此，我們?cè)噲D想出一個(gè)解決方案，讓我們用這種樹(shù)脂制造物體，但又不失去3D打印機(jī)的優(yōu)勢(shì)。"

科學(xué)家們首先使用一臺(tái)攝像機(jī)來(lái)觀察光在樹(shù)脂中的路徑。然后，他們?cè)O(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)方程式，以調(diào)整光線的扭曲。他們配置了打印機(jī)，在打印和改變光線的同時(shí)進(jìn)行這些計(jì)算。這確保了使樹(shù)脂硬化所需的能量被應(yīng)用于需要的地方。

通過(guò)調(diào)整計(jì)算機(jī)計(jì)算，工程師們可以用不透明的樹(shù)脂打印物品，精度幾乎與透明樹(shù)脂相同。這是一項(xiàng)重大成就。

據(jù)專(zhuān)家介紹，這種方法可用于3D打印生物材料，如人工動(dòng)脈。工程師們計(jì)劃一次打印幾種材料，并將打印機(jī)的分辨率從0.1毫米提高到微米。