雖然小型化是趨勢(shì)，但麻省理工學(xué)院和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校剛剛推出了他們的第一個(gè)“片上”3D打印機(jī)原型，該打印機(jī)可以放在手掌中。它是一種基于光聚合原理的小型樹(shù)脂機(jī)器：借助微小的光學(xué)天線，芯片能夠引導(dǎo)光束，然后使液態(tài)樹(shù)脂硬化。研究人員解釋說(shuō)，他們結(jié)合硅光子學(xué)和光化學(xué)來(lái)開(kāi)發(fā)這種3D打印工藝，并在短短幾秒鐘內(nèi)設(shè)計(jì)出MIT字母作為概念證明。未來(lái)，他們希望他們的機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn)許多應(yīng)用的制造，特別是在醫(yī)療領(lǐng)域。

該原型圍繞毫米級(jí)光子芯片構(gòu)建，能夠?qū)⒖芍匦屡渲玫墓馐渡涞教厥馀浞降臉?shù)脂槽中。該芯片使用微型光學(xué)天線陣列來(lái)精確引導(dǎo)光線，無(wú)需典型3D打印機(jī)中的傳統(tǒng)移動(dòng)部件。

(a)按比例縮放的商業(yè)3D打印機(jī)，(b)制造的光子芯片，(c)提出的具有由芯片形成的樹(shù)脂全息圖的系統(tǒng)，(d)立體光刻啟發(fā)的原型（未按比例）。

關(guān)于這一成就的意義，該論文的主要作者Jelena Notaros和麻省理工學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)工程職業(yè)發(fā)展教授Robert J.Shillman解釋道：“該系統(tǒng)讓我們能夠徹底重新思考什么是3D打印機(jī)。它不再是一個(gè)坐在實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)凳上創(chuàng)造物體的大盒子，而是一種便攜、便攜的東西。思考由此可能產(chǎn)生的新應(yīng)用以及3D打印領(lǐng)域可能如何發(fā)展是令人興奮的。“

該研究代表了硅光子學(xué)和光化學(xué)領(lǐng)域取得的進(jìn)展的頂峰。麻省理工學(xué)院的Notaros團(tuán)隊(duì)以前因在光導(dǎo)系統(tǒng)方面的工作而聞名，他們重新利用了該技術(shù)來(lái)發(fā)射和控制可見(jiàn)光，非常適合佩奇團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的專用樹(shù)脂?；谶@項(xiàng)技術(shù)，他們成功構(gòu)建了片上3D打印機(jī)。

主要作者兼EECS研究生Sabrina Corsetti強(qiáng)調(diào)了這項(xiàng)創(chuàng)新的重要性，她說(shuō)：“我們處于標(biāo)準(zhǔn)光化學(xué)和硅光子學(xué)之間，使用熱固化樹(shù)脂和可見(jiàn)光發(fā)射芯片來(lái)創(chuàng)建這種芯片上的3D打印機(jī)。它是將兩種技術(shù)融合成一個(gè)全新的想法?！?/span>

使用片上3D打印機(jī)將MIT徽標(biāo)打印在鎳部件上。

研究團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)技術(shù)的潛在應(yīng)用非常廣泛。便攜式3D打印機(jī)可以現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)建個(gè)性化的低成本物品，例如用于自行車維修的緊固件或用于醫(yī)療程序的組件。此外，打印機(jī)對(duì)于改進(jìn)快速原型制作過(guò)程非常有用，特別是對(duì)于小型零件。最重要的是，該團(tuán)隊(duì)設(shè)想未來(lái)的系統(tǒng)中，光子芯片可以發(fā)出3D全息光，一步固化整個(gè)物體，這將大大提高3D打印的效率和潛力。

來(lái)源：3dnatives