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的联合研究团队近日成功研制出全球首个芯片级3D打印机原型，相关研究成果已发表在《自然》子刊。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。

这款突破性原型芯片采用仅160纳米厚的光学天线（相当于普通纸张厚度的1/625），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重构光束，使树脂在可见光照射下实现快速固化成型。

研究团队创造性融合了硅光子学与光化学技术，首次提出基于芯片的3D打印解决方案。该系统的核心创新在于仅使用单一毫米级光子芯片，完全摒弃传统机械部件。通过向静止树脂槽投射可重构的可见光全息图，实现了革命性的非机械式3D打印。

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与特制可见光固化树脂，首次完成芯片系统的3D打印演示。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。

该系统的核心组件包括：外部激光驱动天线、由液晶材料制成的微型调制器（约20微米长），通过电场精确调控光束参数，实现非机械式精确控制。研究人员表示，这项技术为开发便携、低成本的新一代3D打印设备奠定了基础，有望像传统3D打印技术一样深刻改变现代制造业。

与传统依赖复杂机械系统的3D打印机相比，这项创新有效突破了打印速度、分辨率、便携性等方面的技术瓶颈。值得一提的是，团队还开发出微型"牵引光束"技术，可利用芯片光束操控生物粒子，为生物学研究提供无污染样本的新工具。

这项基于芯片的光学捕获技术开创了集成光学镊子的新模式，显著提升了其在生物实验等领域的应用潜力。研究人员预测，该技术将推动3D打印在军事、医疗、工程等领域的广泛应用，提供更便捷高效的3D物体制造方案。

目前市场上主流3D打印技术包括熔融沉积成型、选择性激光烧结等，其中熔融沉积建模技术在消费级市场占据主导地位。这项芯片级3D打印技术的突破，有望为行业带来革命性变革。

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