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《Science Advances》:一种新的立体光刻3D打印技术

《Science Advances》:一种新的立体光刻3D打印技术

  • 分类:资讯中心
  • 发布时间:2024-01-25 15:59
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【概要描述】综上所述,这项工作所提出的方法,具有用于扩大制造大面积周期性或确定性非周期性微结构的能力,并具有力学和结构方面的优势,这些优势尚未在实际规模的批量生产应用中得到充分利用。如果这样的微建筑能够在比现有的更大的规模上使用,那么所描述的这些建筑材料将会有广泛的应用,例如生物医学设备、非凡的力学系统、功能性纹理表面、用于能量转换系统的基底、以及海浪工程的元结构等。此外,研究者的集成光刻系统,可以整合到其他具有不同类型和尺寸显示系统的基于数字光处理的光刻系统中,进一步使用简单和廉价的组件增加系统的构建面积。这种兼容性,可激发该方法与数字光流制造的高通量微粒子合成的集成。该工作,不仅为周期性或确定性非周期性印刷提供了一个可扩展的立体光刻微制造平台,而且为微结构/粒子的大规模生产或大规模制造提供了新的可能性。

《Science Advances》:一种新的立体光刻3D打印技术

【概要描述】综上所述,这项工作所提出的方法,具有用于扩大制造大面积周期性或确定性非周期性微结构的能力,并具有力学和结构方面的优势,这些优势尚未在实际规模的批量生产应用中得到充分利用。如果这样的微建筑能够在比现有的更大的规模上使用,那么所描述的这些建筑材料将会有广泛的应用,例如生物医学设备、非凡的力学系统、功能性纹理表面、用于能量转换系统的基底、以及海浪工程的元结构等。此外,研究者的集成光刻系统,可以整合到其他具有不同类型和尺寸显示系统的基于数字光处理的光刻系统中,进一步使用简单和廉价的组件增加系统的构建面积。这种兼容性,可激发该方法与数字光流制造的高通量微粒子合成的集成。该工作,不仅为周期性或确定性非周期性印刷提供了一个可扩展的立体光刻微制造平台,而且为微结构/粒子的大规模生产或大规模制造提供了新的可能性。

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2021年9月17日,美国麻省理工学院的NICHOLAS X.FANG 等研究者在《Science Advances》上发表题为Scalable 3D printing of aperiodic cellular structures by rotational stacking of integral image formation的研究论文,提出了一种基于平面透镜阵列的积分图像重建的积分光刻技术。

原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh1200

 

 

  研究简介  

 

3D打印中投影微立体光刻的局限性在于,它们通常使用单孔径成像配置,由于图像分辨率和像场面积之间的权衡,这限制了它们产生大体积微结构的能力。在这里,本文提出了一种基于整体图像重建与平面透镜阵列耦合的整体光刻技术。单个微透镜保持高数值孔径,用于创建数字光图案,通过微透镜的数量,从而允许对超过分辨率到面积缩放限制的 3D 特征进行可扩展的立体光刻制造。扩展了集成光刻的能力,通过具有受控角度偏移的多次曝光的旋转重叠或堆叠,实现确定性非周期性结构的可编程打印。该打印平台为生产从微米到厘米四个数量级的周期性和非周期性微架构提供了新的可能性。

 

 

图1 集成光刻系统用于可扩展3D打印

 

 

 

图2 数字控制的成像模式

 

 

 

图3 可扩展的打印与小的特征尺寸

 

 

 

图4 整体光刻系统的性能指标

 

 

 研究结论 

 

综上所述,这项工作所提出的方法,具有用于扩大制造大面积周期性或确定性非周期性微结构的能力,并具有力学和结构方面的优势,这些优势尚未在实际规模的批量生产应用中得到充分利用。如果这样的微建筑能够在比现有的更大的规模上使用,那么所描述的这些建筑材料将会有广泛的应用,例如生物医学设备、非凡的力学系统、功能性纹理表面、用于能量转换系统的基底、以及海浪工程的元结构等。此外,研究者的集成光刻系统,可以整合到其他具有不同类型和尺寸显示系统的基于数字光处理的光刻系统中,进一步使用简单和廉价的组件增加系统的构建面积。这种兼容性,可激发该方法与数字光流制造的高通量微粒子合成的集成。该工作,不仅为周期性或确定性非周期性印刷提供了一个可扩展的立体光刻微制造平台,而且为微结构/粒子的大规模生产或大规模制造提供了新的可能性。

 

 

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