他们昵称它为“复制器”,以向《星际迷航》传奇中的机器致敬,这些机器实际上可以实现任何无生命的物体。
加利福尼亚的研究人员推出了一种3D打印机,它可以一次创建一个完整的对象,而不是像典型的增材制造设备那样逐层构建它,这使科幻小说更加接近现实。
北卡罗来纳大学教堂山分校的化学家约瑟夫·德西蒙内说:“这是快速开发出相当小的透明零件的令人振奋的进步。”
加利福尼亚大学伯克利分校的电气工程师海登·泰勒(Hayden Taylor)解释说,这种设备于1月31日在《科学》杂志1中进行了描述,其工作原理与计算机断层扫描(CT)反向相反。
在CT机中,X射线管围绕患者旋转,对身体内部进行多次拍摄。然后,计算机使用这些投影来重建3D图片。
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研究小组意识到这一过程可以逆转:给定3D对象的计算机模型,研究人员从许多不同的角度计算出它的外观,然后将生成的2D图像馈送到普通的幻灯机中。投影仪将图像投射到装有丙烯酸酯(一种合成树脂)的圆柱形容器中。
当投影仪循环显示覆盖所有360度的图像时,容器旋转了相应的角度。泰勒说:“体积旋转,任何一点所接收的光量都可以独立控制。”“如果总量超过一定值,则液体将变成固体。” / p>
这是因为树脂中的化学物质吸收了光子,一旦达到一定的阈值,丙烯酸酯就会发生聚合-树脂分子链接成链,形成固体塑料。
对于直径为几厘米的物体,曝光过程大约需要2分钟;团队重新制作了几厘米高的奥古斯特·罗丹雕塑版《思想家》。
然后除去剩余的液体,留下固体3D对象。
Taylor说,该过程比传统的3D打印更加灵活。例如,它可以创建包含现有对象的对象。与典型的3D打印机相比,所得到的结构还具有更平滑的表面,这可能有助于制造光学组件。
科学家建议该方法可用于印刷医疗部件。
自然566,17(2019)