新的3D打印機使用光線來塑造復雜的物體

加州大學伯克利分校的3D打印技術可以同時對所有對象進行整形，而不是逐層對象，從而實現(xiàn)更復雜，更平滑的對象。一種新的基于光的3D打印方法和機器可以在幾分鐘內(nèi)制造復雜的物體，比目前更加平滑和靈活。被稱為“復制者” - 參考星際迷航電視節(jié)目 -由加州大學伯克利分校的研究人員開發(fā)，打印機使用一束光將液體一次轉換成物體而不是逐層轉換，這就是典型的3D打印機創(chuàng)建對象。復制器是著名程序中的一個設備，可以根據(jù)需要實現(xiàn)任何對象。

研究人員在加州大學伯克利分校的新聞發(fā)布會上表示，除了創(chuàng)造全新的物品外，打印機還可以用新材料包住現(xiàn)有物體，這對于目前的3D打印機和方法很難實現(xiàn)。由加州大學伯克利分校機械工程助理教授海登泰勒領導的團隊認為，其工作有可能改變眾多產(chǎn)品的設計和制造，從假肢到眼鏡鏡片再到跑鞋，他說。

“事實上，你可以從另一個制造過程中獲取金屬部件或其他東西，并增加可定制的幾何形狀，我認為這可能會改變產(chǎn)品的設計方式，”泰勒說，并補充說該技術可以導致對象的大規(guī)模定制。

建筑物體的逐層方法導致研究人員稱之為邊緣的“階梯”效應。它也不是非常有利于制造柔性物體，因為可彎曲材料可能隨著這種類型的工藝而變形，并且受到易于制造的形狀類型的限制。例如，拱門需要支撐以在傳統(tǒng)的3D打印方法中保持其形狀。

由加州大學伯克利分校開發(fā)的3D打印機是獨一無二的，因為它使用粘性液體，當它在一個小瓶中旋轉時，它會對變化的光線模式作出反應。泰勒說，該團隊開發(fā)了一種計算機算法來計算塑造特定物體所需的精確光線模式。

“基本上，你有一個現(xiàn)成的視頻投影儀，我從家里帶來的，然后你把它插入一臺筆記本電腦并使用它來投影一系列計算機圖像，而電機轉動一個圓筒，有一個3D打印樹脂，“他解釋說。

泰勒承認，該過程在樹脂的配方方面具有特定的參數(shù)，例如，但基本上依賴于研究人員如何計算將要投影的圖像。“創(chuàng)建一個非常簡單版本的工具的障礙不是那么高，”他說。

團隊在打印機中使用的樹脂由混有光敏分子和溶解氧的液體聚合物組成。光激活光敏化合物，耗盡氧氣，使聚合物形成交聯(lián)，使樹脂從液體變?yōu)楣腆w已經(jīng)使用了氧氣。

研究人員使用打印機創(chuàng)建了一系列直徑達4英寸的物體 - 從羅丹的“思想家”雕像模型到定制的顎骨模型。該團隊在“科學”雜志上發(fā)表了一篇關于他們工作的論文。

研究人員說，該技術除制造靈活性外還有其他好處。它幾乎不產(chǎn)生任何材料浪費，未固化的材料100%可重復使用。

物體也不必是透明的，團隊通過使用染料在固化波長下透射但吸收大多數(shù)其他波長以產(chǎn)生看起來不透明的物體來證明。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫了20多年的技術和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專業(yè)記者生活和工作。在空閑時間，她喜歡沖浪，旅游，音樂，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個村莊。