【新視點】新型高速微尺度3D打印技術面世
發(fā)布時間:2024-03-23 發(fā)布來源:科技日報

 美國斯坦福大學科學家開發(fā)出一種新型高速微尺度3D打印技術——卷對卷連續(xù)液體界面生產(chǎn)(r2rCLIP),其每天可打印100萬個極其精細且可定制的微型顆粒。這一成果有望促進生物醫(yī)學等領域的發(fā)展,相關論文日前發(fā)表在《自然》雜志上。

3D打印技術制造出的微顆粒廣泛應用于藥物和疫苗輸送、微電子、微流體及復雜制造等領域,但大規(guī)模定制生產(chǎn)此類顆粒極富挑戰(zhàn)。r2rCLIP是基于斯坦福大學迪西蒙尼實驗室2015年開發(fā)的連續(xù)液體界面生產(chǎn)(CLIP)打印技術,CLIP可利用紫外線光照,將樹脂快速固化成所需形狀。

最新研究負責人、迪西蒙尼實驗室詹森·克南菲德解釋說,他們先將一張薄膜送入CLIP打印機。在打印機上,數(shù)百個形狀被同時打印到薄膜上;隨后,整個系統(tǒng)繼續(xù)清洗、固化并移除這些形狀,這些步驟都可根據(jù)所需形狀和材料進行定制;最后,薄膜被卷起。整個過程因此被命名為卷對卷CLIP,能大規(guī)模生產(chǎn)形狀獨特、小于頭發(fā)寬度的顆粒。

研究人員表示,在r2rCLIP面世前,如果想打印出一批大顆粒,需要人員手動處理,這個過程進展緩慢。現(xiàn)在,r2rCLIP能以前所未有的速度,每天制造出多達100萬個顆粒。借助新技術,他們現(xiàn)在能利用多種材料,快速創(chuàng)造出形狀更復雜的微型顆粒,如利用陶瓷和水凝膠制造出硬顆粒和軟顆粒。其中硬質顆粒可應用于微電子制造,而軟顆??蓱糜隗w內(nèi)藥物輸送。

研究團隊指出,現(xiàn)有3D打印技術需要在分辨率與速度之間找到平衡。有些3D打印技術可制造出更小的納米級顆粒,但速度較慢;有些3D打印技術能大規(guī)模制造出鞋子、家居用品、機器零件、足球頭盔、假牙、助聽器等大型物品,但無法打印出精細的微型顆粒。而新方法在制造速度和精微尺度之間找到了平衡。





圖片來源|東西南北雜志社

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