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突破性3D打印技术将不透明树脂制成物体 可用于制造人工动脉

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近日,发表在 《Advanced Science》 上的一项新研究中,来自瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)应用光子设备实验室的工程师团队开发了一种新的3D打印方法,可以在几秒钟内用不透明的树脂打印出物体。这项突破性技术将在生物医学领域有广泛的应用前景,例如制造人工动脉。

早在2017年,该团队就设计了一台3D打印机,能几乎在瞬间制造出物体。五年后的今天,他们改进了此前的打印机和打印方法,可以制造出由不透明树脂制成的物体,这在以前是不可能的。

大多数3D打印机的工作方式是在一个被称为增材制造的过程中逐层沉积材料,而EPFL的打印机使用的是体积法

该团队负责人Christophe Moser教授说:"我们将树脂倒入一个容器并旋转它,然后以不同的角度对容器进行照射,使树脂积累的能量在超过特定水平的地方固化。这是一种非常精确的方法,可以生成与现有3D打印技术相同分辨率的物体。”


体积法可以用于任何形状的物体。在实验中,他们只花了20秒就打印出了下面这个小雕像,而传统的增材制造工艺则需要大约10分钟。


该团队发现的解决方案其实很简单。首先,他们用一台摄像机观察光线穿过树脂的轨迹,并通过计算机算法来补偿光线的扭曲。然后,他们对打印机进行编程,并在打印机运行时通过算法校正光线。这确保了在给定位置达到固化树脂所需的能量。通过调整算法,工程师们能够以几乎与透明树脂相同的精度用不透明树脂打印物体。这是一个重要的突破。

这项新方法可用于3D打印生物材料,如人工动脉。下一步,工程师们希望能够同时打印多种材料,并将其打印机的分辨率从十分之一毫米提高到微米。

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202105144

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