新的全息 3D 打印方法效率提高 70 倍

与以前的方法相比,新的全息 3D 打印平台可以更快、更大、更准确地生产详细的生命结构。如果 3D 打印机可以在几秒钟内制造出柔软的活体组织,而不是慢慢地逐层构建,结果会怎样呢?洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的研究人员正在向这一目标迈进,对未来的 [...]

来源:SciTech日报

与以前的方法相比,新的全息 3D 打印平台可以更快、更大、更准确地生产详细的生命结构。

如果 3D 打印机可以在几秒钟内打印出柔软的活体组织,而不是慢慢地逐层构建,结果会怎样?洛桑联邦理工学院的研究人员正在向这一目标迈进,他们对未来制造技术进行了重大升级,该技术使用全息图和激光在液态树脂内立即形成复杂的物体。

该技术被称为断层体积增材制造 (TVAM),其工作原理更像是反向 CT 扫描,而不是传统的 3D 打印机。该系统不是一次一层地堆叠材料,而是将光图案投射到填充有光敏树脂的旋转小瓶中。只要有足够的光能积累,液体就会迅速凝固成完整的 3D 结构。

在 2025 年发表的早期工作中,EPFL 科学家通过使用全息图来控制光波的相位而不是亮度来改进这一过程。这一变化使系统能够保留更多的激光能量,从而使打印过程的效率大大提高。

现在,洛桑联邦理工学院应用光子器件实验室 (LAPD) 的研究人员进一步推动了这项技术的发展。他们的最新平台比以前的全息 TVAM 系统效率高 70 倍,这要归功于新开发的设备,首次直接控制体积 3D 打印机内激光束的相位。

更快、更精确的全息打印

在测试过程中,团队在几秒钟内生产出毫米级物体,在几分钟内生产出厘米级物体。相控系统还支持自愈光束,使打印机能够在散射光的材料(包括含有活细胞的材料)中创建更精确的结构。

研究结果发表在《光:科学与应用》杂志上。

体积 3D 打印的未来改进

DOI:10.1038/s41377-026-02331-4

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