前所未有的精确度和分辨率的开创性3D打印模型2020-03-02

EPFL的研究人员开发了一种新的高精度方法,用于3D打印模型小的柔软物体。该过程从开始到结束不到30秒,在包括3D生物打印在内的广泛领域中都有潜在的应用。

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一切始于半透明液体。然后,就像在魔术作用下一样,在旋转的小容器中开始形成深色斑点,直到半分钟后,成品才成型。这种突破性的3D打印方法是由EPFL应用光子学设备实验室(LAPD)的研究人员开发的,可用于以前所未有的精度和分辨率制作微小的物体-创纪录的时间。该团队将其发现发表在《自然通讯》杂志上,并成立了一个3D打印模型衍生产品Readily3D来开发和销售该系统。

该技术可以在广泛的领域中得到创新应用,但是与现有方法相比,它的优势(能够打印不同纹理的固体部分的能力)使其非常适合医学和生物学。例如,该过程可用于制造柔软的物体,例如组织,器官,助听器和护齿器。

“传统的3D打印模型,称为增材制造,是逐层构建零件的,” Readily3D首席执行官Damien Loterie解释说。“问题在于以这种方式制成的软物体会迅速崩塌。” 更重要的是,该过程可用于制造精致的充满细胞的支架,使细胞可以在无压力的3D环境中发育。研究人员与外科医生合作,测试了使用该技术制作的3D打印动脉。Loterie说:“试验结果令人鼓舞。”

被光硬化
这项新技术借鉴了层析成像的原理,层析成像是一种主要用于医学成像的方法,用于基于表面扫描建立对象的模型。

打印机的工作原理是,根据需要通过半透明的凝胶(生物凝胶或液态塑料)发出激光。“一切都与光有关”,Readily3D的CTO Paul Delrot解释说。激光通过聚合过程使液体硬化。根据我们要构建的内容,我们使用算法来精确计算我们需要将光束瞄准的位置,角度和剂量。”

该系统目前能够制造精度为80微米的两厘米结构,大约与一束头发的直径相同。但是随着团队开发新设备,他们应该能够制造更大的物体,最大可能达到15厘米。LAPD负责人Christophe Moser说:“该工艺还可用于3D打印模型在印刷后不需要精加工的小的硅树脂或丙烯酸树脂零件。” 对于新打印机而言,室内设计可能是一个潜在的利润丰厚的市场。


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