新型3D打印技術可打印出微米級復雜顆粒結構

近日，加州大學洛杉磯分校（UCLA）的一支生物工程團隊開發(fā)出了一種名為光學瞬態(tài)液體成型（Optical Transient Liquid Modeling）新型3D打印技術。該技術可通過照射圖案化的紫外光，利用液態(tài)光敏高聚物材料和一款自定義軟件制造出比人類的頭發(fā)絲寬度還小的復雜微觀對象，有望在生物醫(yī)學和各種工業(yè)領域發(fā)揮重要作用。

盡管傳統(tǒng)的3D打印方法也可以創(chuàng)建出非常復雜的形狀和結構，但在如此小的尺度（小于1毫米）下卻從未實現過，這是因為從3D打印機擠出的材料液體太大了?，F在，使用一系列的微流體和光學技術，UCLA的科學家們終于制造出了整體尺寸在100-500微米之間，細節(jié)甚至可達10-15微米的微觀對象。

約500微米長的3D打印微粒

據中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解，該研究論文已經被發(fā)表在了《先進材料》雜志上，其作 — 來自UCLA Henry Samueli工程和應用科學學院的Chueh-Yu Wu，Keegan Owsley 和 Dino Di Carlo將他們的技術描述為“一種全新的制造方法 — 使用2D光圖案照射光敏高聚物前體流，使其沿著流動軸成型。”其中的流體本質上是兩種：一種是作為前驅材料的液體高聚物，另一種是針對該高聚物流的通過一系列小型柱狀結構結合在一起的流體模。這些柱子的分布將決定兩種液體流會怎樣混合。

接下來，研究人員使用了CAD uFlow 軟件（可免費下載）來預測改變柱狀結構的位置和順序會引起怎樣的形狀變化。通過突然阻止材料的流動，他們可以利用紫外光以預定義的圖案對前體流進行切片。這意味著對象會被前體流首次成型，在被紫外光二次成型。“這就像是通過模具擠出面團制作面條一樣。在這里，前一個模具是液態(tài)的，而后一個模具就是圖案化的紫外光。它會將材料切成片。”Chueh-Yu Wu解釋說。

"我們知道形狀往往可以決定材料的功能，所以我們認為這種利用3D微粒進行按需制造的基本能力還有著相當巨大的潛能。這實在是令人非常興奮?！盪CLA生物工程教授與該項目的首席研究員Di Carlo說表示。

目前研究者們想到的一些可能的應用包括定制可幫助組織再生的自組裝生物材料，或開發(fā)新型的具有獨特光反應性能的涂料或涂層等。另外，研究者們也已經確認，到目前為止，他們已經用該技術成功制造出了由有機材料組成的對象（可用于生物醫(yī)學應用）以及可通過磁力精確控制運動的粒子（工業(yè)用）。

via 3ders