普渡大学研究人员推出成本效益高的高分辨率3D打印工艺

发布日期:2024-07-08     浏览:578    

普渡大学的研究人员开发了一种使用两束激光的双光子聚合技术,以创建复杂的高分辨率结构。这种方法结合了低成本的纳秒激光器和功率降低的飞秒激光器,使该工艺更加经济实惠。

传统上,双光子聚合依赖于昂贵的飞秒激光器,这限制了其在制造业中的应用。通过使用可见光激光器和红外飞秒激光器,后者的功率需求大大减少。这种方法提高了打印吞吐量,并降低了单个部件的成本。

研究人员推出成本效益高的高分辨率3D打印工艺

图表展示了双激光方法。(图片来源:普渡大学的Anwarul Akash)

该研究发表在《光学快报》上,展示了所需飞秒激光功率减少了50%。这种双激光方法可以应用于现有的飞秒激光系统,使其适用于各种应用,如3D电子、微型机器人和组织工程支架。

具体来说,该技术涉及一个532纳米的纳秒激光器和一个800纳米的飞秒激光器,两者平衡以优化打印,同时管理抑制效应。开发了一个新的数学模型来理解光化学过程,并计算单光子和双光子激发的联合效应。

实验表明,在二维结构中飞秒激光功率减少了高达80%,在包括木垛、巴基球和手性结构在内的三维结构中减少了约50%。

这种方法可能会显著影响消费电子和医疗保健领域的制造技术,持续的研究旨在进一步提高速度和降低成本。