作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2024/3/15 12:27:49
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新型高速微尺度3D打印技术面世
有望促进生物医学等领域发展

 

科技日报北京3月14日电 (记者刘霞)美国斯坦福大学科学家开发出一种新型高速微尺度3D打印技术——卷对卷连续液体界面生产(r2rCLIP),其每天可打印100万个极其精细且可定制的微型颗粒。这一成果有望促进生物医学等领域的发展,相关论文13日发表在最新一期的《自然》杂志上。

3D打印技术制造出的微颗粒广泛应用于药物和疫苗输送、微电子、微流体及复杂制造等领域,但大规模定制生产此类颗粒极富挑战。

r2rCLIP是基于斯坦福大学迪西蒙尼实验室2015年开发的连续液体界面生产(CLIP)打印技术,CLIP可利用紫外线光照,将树脂快速固化成所需形状。

最新研究负责人、迪西蒙尼实验室詹森·克南菲德解释说,他们先将一张薄膜送入CLIP打印机。在打印机上,数百个形状被同时打印到薄膜上;随后,整个系统继续清洗、固化并移除这些形状,这些步骤都可根据所需形状和材料进行定制;最后,薄膜被卷起。整个过程因此被命名为卷对卷CLIP,能大规模生产形状独特、小于头发宽度的颗粒。

研究人员表示,在r2rCLIP面世前,如果想打印出一批大颗粒,需要人员手动处理,这个过程进展缓慢。现在,r2rCLIP能以前所未有的速度,每天制造出多达100万个颗粒。借助新技术,他们现在能利用多种材料,快速创造出形状更复杂的微型颗粒,如利用陶瓷和水凝胶制造出硬颗粒和软颗粒。其中硬质颗粒可应用于微电子制造,而软颗粒可应用于体内药物输送。

研究团队指出,现有3D打印技术需要在分辨率与速度之间找到平衡。有些3D打印技术可制造出更小的纳米级颗粒,但速度较慢;有些3D打印技术能大规模制造出鞋子、家居用品、机器零件、足球头盔、假牙、助听器等大型物品,但无法打印出精细的微型颗粒。而新方法在制造速度和精微尺度之间找到了平衡。

 
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