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3D打印技術(shù)雖然取得了不小的發(fā)展，但卻始終擺脫不了一個(gè)限制，即物體必須從上到下逐層構(gòu)建。近日，斯坦福大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種在固定體積的樹(shù)脂內(nèi)打印3D物體的方法。打印物體完全由厚樹(shù)脂支撐，可從任何角度進(jìn)行添加。
具體而言，這種類型的打印涉及通過(guò)容器的透明頂部和側(cè)面照射光束或圖案，容器內(nèi)部是感光凝膠狀樹(shù)脂。當(dāng)樹(shù)脂暴露在光線下，它都會(huì)聚合（固化）。通過(guò)四處移動(dòng)光源，使其到達(dá)樹(shù)脂的不同部分，可以逐漸構(gòu)建出一個(gè)三維物體。
此外，研究人員還通過(guò)一種稱為“三重態(tài)融合上轉(zhuǎn)換”的技術(shù)，使用高能藍(lán)色激光在高度精確的位置聚合樹(shù)脂。然而，如果將一束連續(xù)光束照射到容器中，樹(shù)脂將沿著該光束的整個(gè)長(zhǎng)度固化。為了解決這個(gè)問(wèn)題，光束從低能紅色激光開(kāi)始。
為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，特殊納米材料的微小二氧化硅涂層液滴分散在整個(gè)樹(shù)脂中。無(wú)論紅光從哪個(gè)位置聚焦到這些液滴上，都會(huì)發(fā)生一連串的能量轉(zhuǎn)移，將該光的低能紅色光子轉(zhuǎn)化為高能藍(lán)色光子。最后，樹(shù)脂在該精確點(diǎn)聚合。
研究作者Dan Congreve 教授說(shuō)：“傳統(tǒng)的雙光子打印雖然與我們的新技術(shù)非常相近，但是卻需要較大的激光功率才能運(yùn)行，因此僅限于小（納米或微米）尺度。而我們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中，激光功率要小的多。”
研究人員表示，他們正在探索在更高效的太陽(yáng)能電池板中使用三重聚變上轉(zhuǎn)換，這可以將低能光轉(zhuǎn)換成可用的高能波長(zhǎng)。
該研究論文題為“Triplet fusion upconversion nanocapsules for volumetric 3D printing”，已發(fā)表在《自然》期刊上。 前瞻網(wǎng)
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發(fā)表于 2022-4-22 11:13:46
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