港中大數(shù)碼全息納米3D打印機(jī)獲選全球百大創(chuàng)新發(fā)明

據(jù)南極熊了解，香港中文大學(xué)在2018年12月17日宣布，由工程學(xué)院機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系教授陳世祈及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“數(shù)碼全息納米3D打印機(jī)”，獲全球百大科技研發(fā)獎(jiǎng)（R&D 100）評(píng)選為2018年度全球百大創(chuàng)新發(fā)明之一。該打印機(jī)采用革命性的數(shù)碼全息激光掃描及光束整形技術(shù)，能以高速印制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、細(xì)如發(fā)絲的精細(xì)組件，并達(dá)至納米級(jí)別的打印精度。

陳世祈介紹說，該打印機(jī)的多焦點(diǎn)掃描技術(shù)可在相同速度下，移動(dòng)至打印空間中的任何一點(diǎn)，即使沒有結(jié)構(gòu)及材料支撐，仍可打印出復(fù)雜的懸垂結(jié)構(gòu)及精密細(xì)致的微型成品，例如光子晶體、微納流體器件、仿真生物組織及支架、藥物傳輸工具等，為納米科技、先進(jìn)材料及醫(yī)療工具創(chuàng)造了革新技術(shù)。

在光遺傳學(xué)研究應(yīng)用中，該打印機(jī)還能準(zhǔn)確刺激生物大腦中多個(gè)神經(jīng)元而不傷害周圍結(jié)構(gòu)，可用于研究大腦神經(jīng)回路及特定功能，例如小鼠的嗅覺、斑馬魚的視覺等，將3D激光掃描的優(yōu)點(diǎn)延伸至醫(yī)學(xué)及基礎(chǔ)生物研究。

據(jù)介紹，具有56年歷史的全球百大科技研發(fā)獎(jiǎng)素有“創(chuàng)科界奧斯卡”之稱，旨在表彰全球的研發(fā)先鋒及其科技革命理念。歷年來獲獎(jiǎng)的創(chuàng)新發(fā)明包括噴墨打印機(jī)（1967年）、鋰電池（1971年）、ATM自動(dòng)柜員機(jī)（1973年）、HDTV高清電視（1998年）及人工視網(wǎng)膜（2009年）等。來源:人民日?qǐng)?bào)海外版

南極熊注意到，陳世祈教授，做過幾個(gè)講座：

《超快激光在并行精密制造和多光子成像的應(yīng)用》
超快激光技術(shù)為推進(jìn)光學(xué)成像和精密制造等領(lǐng)域發(fā)展提供了全新的技術(shù)支撐。我介紹基于數(shù)字微鏡器件（DMD）和二值全息技術(shù)（binary hologram）對(duì)飛秒激光進(jìn)行精確操控的最新進(jìn)展，及其在下一代雙光子顯微鏡和并行激光加工中的應(yīng)用。通過DMD脈沖或者光束整形器，可分別以高達(dá)30MHz和32kHz的速度，對(duì)飛秒激光進(jìn)行任意整形，而且比現(xiàn)有方法的調(diào)整速度快約3個(gè)數(shù)量級(jí)。把DMD光束整形器集成在一套自主研發(fā)的雙光子顯微成像系統(tǒng)中，可在實(shí)時(shí)活體成像中實(shí)現(xiàn)新的模式，包括：1）多焦面成像，2）任意曲面成像，3）隨機(jī)掃描。在第二部分，我將介紹一套基于時(shí)域聚焦的激光制造系統(tǒng)，飛秒激光的脈沖光譜首先通過DMD進(jìn)行空間展開，這里DMD同時(shí)充當(dāng)衍射光柵和可編程序的二值掩模版。經(jīng)過準(zhǔn)直，物鏡將光譜重新匯聚，形成一個(gè)高亮度，深度可分辨的光片，可應(yīng)用于激光微加工，雙光子聚合以及多光子成像中。

《基于柔性機(jī)構(gòu)的精密儀器的設(shè)計(jì)及其在納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用》
柔性機(jī)構(gòu)可通過材料的柔性實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)。柔性機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)包括：可減少構(gòu)件數(shù)目，無需裝配，從而降低成本；易于制造；無摩擦，磨損及傳動(dòng)間隙，可實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)別的重復(fù)定位精度。本報(bào)告將講述不同尺度的柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，并介紹三個(gè)使用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和精密設(shè)計(jì)原理的研究項(xiàng)目，包括：（1）微型六軸精密平臺(tái)；（2）用于雙光子內(nèi)窺顯微鏡的微型高速光學(xué)掃描儀；（3）用于組織切削的精密振動(dòng)切片機(jī)。本報(bào)告會(huì)總結(jié)未來的研究方向，包括光學(xué)顯微鏡及用于微創(chuàng)成像的內(nèi)窺鏡的關(guān)鍵問題。