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第一臺手掌大小的3D芯片打印機

魔猴君  科技前沿   39天前

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雖然小型化是趨勢,但麻省理工學(xué)院和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校剛剛推出了他們的第一個(gè)“片上”3D打印機原型,該打印機可以放在手掌中。它是一種基于光聚合原理的小型樹(shù)脂機器:借助微小的光學(xué)天線(xiàn),芯片能夠引導光束,然后使液態(tài)樹(shù)脂硬化。研究人員解釋說(shuō),他們結合硅光子學(xué)和光化學(xué)來(lái)開(kāi)發(fā)這種3D打印工藝,并在短短幾秒鐘內設計出MIT字母作為概念證明。未來(lái),他們希望他們的機器能夠實(shí)現許多應用的制造,特別是在醫療領(lǐng)域。

該原型圍繞毫米級光子芯片構建,能夠將可重新配置的光束投射到特殊配方的樹(shù)脂槽中。該芯片使用微型光學(xué)天線(xiàn)陣列來(lái)精確引導光線(xiàn),無(wú)需典型3D打印機中的傳統移動(dòng)部件。

(a)按比例縮放的商業(yè)3D打印機,(b)制造的光子芯片,(c)提出的具有由芯片形成的樹(shù)脂全息圖的系統,(d)立體光刻啟發(fā)的原型(未按比例)。

關(guān)于這一成就的意義,該論文的主要作者Jelena Notaros和麻省理工學(xué)院電氣與計算機工程職業(yè)發(fā)展教授Robert J.Shillman解釋道:“該系統讓我們能夠徹底重新思考什么是3D打印機。它不再是一個(gè)坐在實(shí)驗室長(cháng)凳上創(chuàng )造物體的大盒子,而是一種便攜、便攜的東西。思考由此可能產(chǎn)生的新應用以及3D打印領(lǐng)域可能如何發(fā)展是令人興奮的?!?/span>

該研究代表了硅光子學(xué)和光化學(xué)領(lǐng)域取得的進(jìn)展的頂峰。麻省理工學(xué)院的Notaros團隊以前因在光導系統方面的工作而聞名,他們重新利用了該技術(shù)來(lái)發(fā)射和控制可見(jiàn)光,非常適合佩奇團隊開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用樹(shù)脂?;谶@項技術(shù),他們成功構建了片上3D打印機。

主要作者兼EECS研究生Sabrina Corsetti強調了這項創(chuàng )新的重要性,她說(shuō):“我們處于標準光化學(xué)和硅光子學(xué)之間,使用熱固化樹(shù)脂和可見(jiàn)光發(fā)射芯片來(lái)創(chuàng )建這種芯片上的3D打印機。它是將兩種技術(shù)融合成一個(gè)全新的想法?!?/span>

 

使用片上3D打印機將MIT徽標打印在鎳部件上。

研究團隊表示,這項技術(shù)的潛在應用非常廣泛。便攜式3D打印機可以現場(chǎng)創(chuàng )建個(gè)性化的低成本物品,例如用于自行車(chē)維修的緊固件或用于醫療程序的組件。此外,打印機對于改進(jìn)快速原型制作過(guò)程非常有用,特別是對于小型零件。最重要的是,該團隊設想未來(lái)的系統中,光子芯片可以發(fā)出3D全息光,一步固化整個(gè)物體,這將大大提高3D打印的效率和潛力。



來(lái)源:3dnatives

   

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