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研究人电脑下载不了东西怎么回事员三维打印微小的多色微结构

物理学 2022-04-06 23:59:07

由光学学会 通过调整多色树脂的层数,研究人员可以调整结构每个部分的吸光率

这使得他们能够通过组合红、蓝、绿、黄各层,在诸如这个十字形的微观结构中创造黑色

学分:横滨国立大学Shoji Maruo 研究人员开发了一种自动三维打印方法,可以使用不同的材料产生多色三维微结构

新方法可用于制造各种光学元件,包括光学传感器和光驱动致动器,以及用于软机器人和医疗应用的多材料结构

日本横滨国立大学的研究小组负责人小丸正治说:“结合多种材料可以创造出一种单一材料无法实现的功能。”

“像我们这样允许一步制造多材料结构的方法消除了组装过程,允许以高精度和低成本生产器件

" 在光学学会(OSA)杂志《光学材料快报》上,Maruo和他的同事描述了他们新的三维打印方法,并通过创建各种多色三维结构进行了演示

他们的技术基于立体平版印刷术,这是一种三维印刷方法,非常适合制作微型器件,因为它使用紧密聚焦的激光束来制作复杂的细节特征

马鲁说:“利用三维打印制作多材料微型光学元件的能力有助于医疗和诊断用光学设备的小型化。”

“这可以提高在体内或身体上使用这些设备的能力,同时使它们可以一次性使用,这将有助于提供先进和安全的医疗诊断

" 所有过程都是按顺序进行的,用于多色3D微结构的自动化生产

为了抑制气泡,当激光硬化材料时,3D打印结构在树脂内部移动

他们还集成了一个两步过程,用于在更换树脂时清洁3D打印结构,以完全防止交叉污染

学分:横滨国立大学Shoji Maruo 优化彩色立体光刻 立体平版印刷术通过使用激光一层一层地硬化被称为光固化树脂的光敏材料来建立高精度的三维结构

微流体通常用于容纳液体树脂,但是当切换材料时,要防止不同的树脂相互污染而不产生大量的废物或在印刷物体中形成气泡是具有挑战性的

在这项新工作中,研究人员开发了一种将各种材料保持在液滴状态的方法,这使得它们可以更容易地在封闭空间(如微通道)中交换,而不会产生废物

为了抑制气泡,每次更换树脂时,三维印刷结构在树脂内部移动

他们还集成了一个两步过程,用于在更换树脂时清洁三维印刷结构,以完全防止交叉污染

为了实现这种优化的方法,研究人员创建了一个调色板来容纳多种树脂,并将它、两个清洗罐和一个吹气喷嘴放在一个电动台上

马鲁说:“所有的过程,包括三维打印、树脂更换、气泡去除和清洁,都是使用我们开发的软件依次进行的。”

这使得多色三维微结构可以自动生成

" 研究人员创建了一个调色板来容纳多种树脂,并将它、两个清洗罐和一个吹气喷嘴放在一个电动舞台上

这使得所有的过程能够顺序进行,以自动生产多色3D微结构

学分:横滨国立大学Shoji Maruo 创建多色三维结构 研究人员测试了这种方法,将各种类型的光固化树脂放在调色板中,并使用它们来创建三维微结构

对于其中一个演示结构,一个小小的多色立方体只有1

在一个6小时的制造过程中,这个3-D打印系统交换了250次五种颜色的树脂

研究人员还表明,调整多色树脂的层数可以调整结构每个部分的吸光度,允许他们通过组合红、蓝、绿、黄层来创建具有黑色等颜色的微结构

“这种方法不仅适用于多色树脂,也适用于更广泛的材料,”马鲁说

例如,将各种陶瓷微粒或纳米微粒与光固化树脂混合,可用于三维打印各种类型的玻璃

它也可以与生物相容的陶瓷材料一起用于制造再生骨骼和牙齿的支架

" 研究人员现在正致力于缩短树脂置换和气泡去除等工艺所需的时间,以实现更快的制造

他们还计划使用他们之前展示的技术来构建多尺度制造系统,在该系统中,通过修改聚焦透镜和激光曝光条件,可以将制造分辨率从小于1微米改变到几十微米

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