美國(guó)硅谷初創(chuàng)公司“碳3D(Carbon3D Inc)”研制出一種全新的“連續(xù)液界面生產(chǎn)工藝(CLIP)”,這一創(chuàng)新性的方法不僅能讓3D打印過(guò)程快25到100倍,而且能制造出采用其他方法無(wú)法獲得的結(jié)構(gòu)。研究人員表示,這一方法除了能為醫(yī)療領(lǐng)域開(kāi)辟新天地外,也有望讓汽車和航空領(lǐng)域大大受益。
Carbon3D公司成立于2013年。最新的CLIP技術(shù)由該公司首席執(zhí)行官、北卡羅萊納化學(xué)和化學(xué)工程系教授約瑟夫·德西蒙尼、該公司首席技術(shù)官歷克斯·厄莫希金博士和羅萊納化學(xué)和化學(xué)工程系教授愛(ài)德華·薩穆?tīng)査够餐_(kāi)發(fā)。
據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)3月18日(北京時(shí)間)報(bào)道,CLIP技術(shù)的工作原理是通過(guò)操縱光和氧氣來(lái)將液體媒介中的物體融合在一起,構(gòu)造出物體的3D模型,而非采用傳統(tǒng)的逐層打印方法制造出物體的模型。在實(shí)驗(yàn)中,研究人員讓光束通過(guò)一個(gè)氧氣可滲過(guò)的窗戶進(jìn)入一種液體樹(shù)脂內(nèi),光和氧氣攜手工作,能很好地控制樹(shù)脂的固化過(guò)程,從而制造出經(jīng)濟(jì)可用的物體,其大小一般為20微米以下。
研究人員表示,這一過(guò)程不僅迅速,而且能很好地控制成品的結(jié)構(gòu)。該公司的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)顯示,它們從一大桶藍(lán)色液體中打印出一個(gè)小型埃菲爾鐵塔僅用了短短六分鐘。
德西蒙尼說(shuō):“通過(guò)對(duì)整個(gè)3D打印技術(shù)的方法及其背后的物理學(xué)和化學(xué)原理進(jìn)行重新思考,我們研制出了這種新技術(shù),新方法的主要原理是‘在液體池中培育出物體’,其能比傳統(tǒng)技術(shù)更快地制造出零件,而且也將大力助推材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。”
該研究團(tuán)隊(duì)目前正在對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),并尋找能與之兼容的新材料。研究表明,CLIP方法能將很多材料制造成擁有新奇屬性的3D零件,這些材料包括人造橡膠、硅樹(shù)脂、類似尼龍的材料、陶瓷以及能生物降解的材料等。
德西蒙尼進(jìn)一步補(bǔ)充道:“最新方法除了可以使用很多新材料之外,還能使我們制造出更堅(jiān)固耐用且擁有獨(dú)特幾何結(jié)構(gòu)的物體,例如專門為某個(gè)病人定制的心臟支架等,而采用其他方法無(wú)法獲得這樣的結(jié)構(gòu)。在未來(lái)幾年內(nèi),我們或許可以借助這一方法,按需打印出病人專用的冠狀動(dòng)脈支架、牙齒植入物或義肢等。”