犹他大学的工程师们研制出一种全息3D打印机，它无需逐层打印，只需一次曝光即可生成完整的形状，从而消除了传统3D打印部件中常见的结构接缝，避免了结构强度下降的问题。该过程仅需约20秒，而其他基于激光的打印方法则需要数小时。
这项由普莱斯工程学院电气与计算机工程教授拉杰什·梅农（Rajesh Menon）及其实验室成员林大军（Dajun Lin）领导的研究成果于6月4日发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上，题为“超高纵横比微结构的单次曝光全息光刻”。犹他纳米制造中心的布莱恩·贝克（Brian Baker）是该论文的共同作者，该研究由美国国家科学基金会和犹他大学资助。
拉杰什·梅农. （图片来源：丹·希克森。）
这项技术使用放置在激光器前的纳米图案掩模。该掩模将光衍射成全息图案，并将激光能量仅导入一种名为SU-8的基材的特定区域。SU-8是一种光刻材料，由链状聚合物制成，在激光照射下会发生交联和硬化。未曝光的部分会被去除，最终留下形状。该掩模可以补偿激光穿过不透明材料时通常会产生的模糊，而模糊一直是体积激光打印领域的一大难题。
梅农将他团队目前的打印成果描述为“扩展的二维”，而非真正的三维。这些打印件具有长度、宽度和高度，但研究人员只能控制其中两个维度的形状。“这个掩模就像一个饼干模具，从厚厚的面团上压印出复杂的形状，”梅农说。“激光同时还在面团内部‘烘烤’，因此最终成型的形状非常坚韧。”
微管阵列的多种不同晶格图案。（图片来源：犹他大学 Menon 实验室。）
研究团队利用这台打印机制造出了直径小至6微米、尺寸比高达120:1的微管组件。这些微管能够通过毛细作用成功输送液体，并且在压缩测试中保持完好。研究人员还展示了他们能够以传送带的方式连续打印多种形状的微管组件。
梅农的团队目前正致力于利用这项技术实现真正的 3D 打印。
来源：attheu.utah.edu
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