发布日期：2026-11-10 浏览：9
美国西北大学的研究人员开发出名为直接墨水增材光刻（DIAL）的混合3D打印方法，可打印厚重、含颗粒的挤出型墨水，速度和分辨率更接近基于光照的工艺。研究由普拉纳夫·卡尔蒂克牵头，发表在《科学进展》上。
数字光处理需要低粘度、弱散射树脂，而直接墨水书写能处理功能性屈服应力墨水，却受丝材沉积速度限制，并受喷嘴直径制约。西北大学材料科学与工程教授瑞安·特鲁比表示，制造商不得不在所需材料与想要的速度、分辨率和规模间取舍，"借助DIAL，我们为消除这一取舍打下基础"。
每层作业时，狭缝模头把墨水挤出到基板上，刮刀将其刮成薄至25微米的薄片，405纳米投影仪随后在薄片上移动并对选定区域交联，未固化墨水留作支撑。光只需穿过薄层，因此不透明、高填料墨水也能打印，投影仪50微米像素间距决定平面分辨率。
团队用添加气相二氧化硅的聚氨酯基树脂作为模型墨水，30分钟内打印出60毫米乘40毫米堆木结构，直接墨水书写需124分钟，并打印出约150微米厚鳍片。叠加墨水薄片上进行扫描式投影，还制作出面积为投影仪照明区域四倍的多材料晶格。
研究人员打印了支杆约250微米厚的互锁锁子甲，用离子凝胶墨水在单次15分钟内打印15个螺旋结构电解质晶格，以及含0.5毫米深倒金字塔的水凝胶细胞培养插件。作者称打印时间仍属保守估计，换刀尚未针对速度调优，且该工艺没有槽式打印的吸力与剥离力，应有助于扩大构建面积与体积。
特鲁比表示，DIAL能一次打印许多复杂功能部件，为从实验室扩展到机器人、航空航天、医疗等领域结构化材料的大规模制造提供了路径。卡尔蒂克与特鲁比已列为一项美国临时专利申请的共同发明人，经费来自美国国家科学基金会、美国空军科学研究办公室和西北大学麦考密克工程学院。
西北大学位于美国伊利诺伊州埃文斯顿市，是一所私立研究型大学。
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