激光3D打印原理

洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员已经开发出一种新的高精度方法，用于3D打印小的柔软物体。该过程从开始到结束耗时不到30秒，在包括3-D生物打印在内的广泛领域中都有潜在的应用。

快速打印过程

一切始于半透明液体。然后，就像在魔术作用下一样，在旋转的小容器中开始形成深色斑点，直到半分钟后成品才成型。这种突破性的3D打印方法是由EPFL应用光子学设备实验室（LAPD）的研究人员开发的，可用于以前所未有的精度和分辨率制作微小的物体，而这一切都在创纪录的时间内完成了。该团队将其发现发表在《自然通讯》杂志上，并成立了一个衍生产品Readily3D来开发和销售该系统。

该技术可能在广泛的领域中具有创新性的应用，但是相对于现有方法的优势（能够打印不同纹理的固体部分的能力）使其非常适合医学和生物学。例如，该过程可用于制造柔软的物体，例如组织、器官、助听器和护齿器。

Readily3D达米安·洛特里（Damien Loterie）解释说：“传统的3D打印技术（称为增材制造）是逐层构建零件的。问题在于，以这种方式制成的软物体会迅速崩塌。” 更重要的是，该过程可用于制造精致的填充细胞的支架，使细胞可以在无压力的3-D环境中发育。研究人员与一名外科医生合作，测试了使用该技术制作的3D打印动脉。试验结果令人鼓舞。

这项新技术借鉴了层析成像的原理，层析成像是一种主要用于医学成像的方法，用于基于表面扫描建立对象的模型。

打印机通过使激光穿过半透明的凝胶（根据需要可以是生物凝胶或液态塑料）来工作。Readily3D的保罗·德尔罗（Paul Delrot）解释说：“一切都与光有关。“激光通过聚合过程使液体硬化。根据我们要构建的物体，我们使用算法来精确计算我们需要将光束瞄准的位置、角度和强度。”

该系统目前能够制造精度为80微米的两厘米结构，大约与一束头发的直径相同。但是随着团队开发新设备，他们应该能够制造更大的物体，最大可能达到15厘米。LAPD负责人克里斯多夫·摩瑟(Christophe Moser)说：“该工艺还可用于快速制造不需要精加工的小的硅树脂或丙烯酸树脂零件。” 对于新打印机而言，室内设计可能是一个潜在的利润丰厚的市场。