发布日期:2026-07-13 浏览:12
当常规激光3D打印还在为耗时数小时的单件原型纠结时,犹他大学的研究团队已将这个时间窗压缩到了20秒左右。 电气与计算机工程系教授Rajesh Menon带领的团队开发出一种基于光刻原理拓展至三维的全新打印方法,相关成果发表在《自然·通讯》(Nature Communications)期刊上。该技术用一次激光曝光即可硬化出完整的立体形状,而非传统的层层堆叠,因此也从根本上规避了层间融合不良所导致的“泄漏接缝”这一行业通病。
该方法的巧妙之处在于光路补偿。一束激光穿透名为SU-8的光敏材料,本该因折射而畸变的能量分布,被一块纳米级精度的定制掩模精准校正。Menon教授打了个比方:“掩模就像饼干模具,从厚面团中冲压出复杂形状;而激光则同时从内部‘烘烤’面团,成品物理强度很高。”激光能量只被导向预定的成型区域,其余未曝光的材料则被冲洗干净,留下一体固化的完整构件。
目前展示的成果极具显微制造参考价值。团队已成功打印出直径仅6微米的微管组件,并以高达120:1的长径比排列成晶格结构。这些微型构件不仅通过了压缩测试,还能利用毛细作用输送液体。团队还演示了流水线式连续打印不同形状的能力,暗示着该技术未来在微流控芯片和精密医疗器械等领域的批量生产潜力。
不过Menon教授在谈及技术现状时保持了科研者的诚实。他将目前的输出定义为“扩展的2D”而非真正的3D,因为目前只能精准控制两个维度的形状,第三个维度则尽可能延伸。团队正致力于将这项技术向真正的三维空间控制推进。一旦突破这层壁垒,从微针阵列到细胞支架的多个高附加值微结构制造场景,或许都将迎来一次打印速度的量级跃迁。