3D打印技術雖然取得了不小的發(fā)展,但卻始終擺脫不了一個限制,即物體必須從上到下逐層構建。近日,斯坦福大學開發(fā)了一種在固定體積的樹脂內打印3D物體的方法。打印物體完全由厚樹脂支撐,可從任何角度進行添加。
具體而言,這種類型的打印涉及通過容器的透明頂部和側面照射光束或圖案,容器內部是感光凝膠狀樹脂。當樹脂暴露在光線下,它都會聚合(固化)。通過四處移動光源,使其到達樹脂的不同部分,可以逐漸構建出一個三維物體。
此外,研究人員還通過一種稱為“三重態(tài)融合上轉換”的技術,使用高能藍色激光在高度精確的位置聚合樹脂。然而,如果將一束連續(xù)光束照射到容器中,樹脂將沿著該光束的整個長度固化。為了解決這個問題,光束從低能紅色激光開始。
為了實現(xiàn)這一點,特殊納米材料的微小二氧化硅涂層液滴分散在整個樹脂中。無論紅光從哪個位置聚焦到這些液滴上,都會發(fā)生一連串的能量轉移,將該光的低能紅色光子轉化為高能藍色光子。最后,樹脂在該精確點聚合。
研究作者Dan Congreve 教授說:“傳統(tǒng)的雙光子打印雖然與我們的新技術非常相近,但是卻需要較大的激光功率才能運行,因此僅限于。{米或微米)尺度。而我們在運行過程中,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能電池板中使用三重聚變上轉換,這可以將低能光轉換成可用的高能波長。
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
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