全球首台芯片级3D打印机问世,MIT研发光子芯片全息固化技术突破传统打印限制

2025-09-28 11:04:16 2188次浏览

  

科研团队即将启动光子芯片系统的单步全息固化技术研发。

麻省理工学院与得克萨斯大学奥斯汀分校近日联合研制出全球首个芯片级3D打印机原型,相关研究成果已在《自然》子刊发表。该团队透露,下一步将重点开发可实现单步全息固化的光子芯片系统。

据悉,这款突破性原型芯片采用160纳米厚的光学天线(约为普通纸张厚度的1/600),整体尺寸小于25美分硬币。其创新之处在于通过毫米级光子芯片发射可调控光束,使树脂在可见光照射下实现快速固化成型。

研究团队首次将硅光子学与光化学技术相结合,开创了基于芯片的3D打印新方 案。该系统的核心创新在于仅使用单一毫米级光子芯片,完全摒弃了传统机械部件。芯片通过向静止树脂槽投射可重构的可见光全息图,实现了非机械式的3D打印过程。

在概念验证实验中,团队借鉴立体光刻技术原理,采用可见光束转向集成光学相控阵和 特制可见光固化树脂,首次成功演示了芯片系统的3D打印能力。特别设计的树脂材料能在特定可见光波 长下实现秒级固化,研究人员已成功打印出包括"M-I-T"字母在内的各种二维图案。

该系统的核心技术在于:外部激光驱动纳米天线发射可控光束,通过20微米长的液晶调制器精确调控光束参数,实现非机械式的精准光束控制。研究人员表示,这项突破为开发便携、低成本的新一代3D打印技术奠定了基础,有望像当年3D打印革新制造业那样,再次改变现代生产方式。

与传统3D打印机依赖复杂机械系统逐层堆积材料不同,这项创新技术有效突破了打印速度、分辨率、便携性等方面的限制。团队还开发出微型"牵引光束"技术,可利用芯片光束捕获和操控生物粒子,为生物学研究提供了无污染的新型实验手段。

这种微型光学操控装置采用高度聚焦光束技术,开创了集成光学镊子的新应用模式,显著提升了其在生物实验等领域的实用价值。研究人员预测,这项芯片级3D打印技术有望在军事、医疗、工程及消费领域带来革命性应用。

目前市场上主流3D打印技术包括挤出成型、粉末床熔融、喷墨打印和光固化等工艺,其中熔融沉积建模(FDM)在消费级市场应用最为广泛。这项新技术的出现,为3D打印领域带来了全新的发展方向。

(声明:本文观点来自原作者,转载旨在学术交流,不代表本平台立场)

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- 广告创意与定向:确保广告创意能够引起用户的兴趣,同时通过精准的定向投放,提高广告的转化率。

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网络广告的优势是**即时可见效果**,但需要持续监控和优化,确保广告投入产出比最大化。

总结:

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