第一臺手掌大小的3D芯片打印機

魔猴君  科技前沿   330天前

雖然小型化是趨勢，但麻省理工學院和德克薩斯大學奧斯汀分校剛剛推出了他們的第一個“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脂機器：借助微小的光學天線，芯片能夠引導光束，然后使液態(tài)樹脂硬化。研究人員解釋說，他們結(jié)合硅光子學和光化學來開發(fā)這種3D打印工藝，并在短短幾秒鐘內(nèi)設計出MIT字母作為概念證明。未來，他們希望他們的機器能夠?qū)崿F(xiàn)許多應用的制造，特別是在醫(yī)療領(lǐng)域。

該原型圍繞毫米級光子芯片構(gòu)建，能夠?qū)⒖芍匦屡渲玫墓馐渡涞教厥馀浞降臉渲壑?。該芯片使用微型光學天線陣列來精確引導光線，無需典型3D打印機中的傳統(tǒng)移動部件。

(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脂全息圖的系統(tǒng)，(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(tǒng)讓我們能夠徹底重新思考什么是3D打印機。它不再是一個坐在實驗室長凳上創(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。“

該研究代表了硅光子學和光化學領(lǐng)域取得的進展的頂峰。麻省理工學院的Notaros團隊以前因在光導系統(tǒng)方面的工作而聞名，他們重新利用了該技術(shù)來發(fā)射和控制可見光，非常適合佩奇團隊開發(fā)的專用樹脂。基于這項技術(shù)，他們成功構(gòu)建了片上3D打印機。

主要作者兼EECS研究生Sabrina Corsetti強調(diào)了這項創(chuàng)新的重要性，她說：“我們處于標準光化學和硅光子學之間，使用熱固化樹脂和可見光發(fā)射芯片來創(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(xiàn)場創(chuàng)建個性化的低成本物品，例如用于自行車維修的緊固件或用于醫(yī)療程序的組件。此外，打印機對于改進快速原型制作過程非常有用，特別是對于小型零件。最重要的是，該團隊設想未來的系統(tǒng)中，光子芯片可以發(fā)出3D全息光，一步固化整個物體，這將大大提高3D打印的效率和潛力。

來源：3dnatives