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新突破!3D打印新技术利用声波构建物体

2022-06-08 10:43
来源: 前瞻网

3D打印通常涉及沉积熔融塑料层、激光熔化粉末金属或使用紫外线硬化凝胶状树脂。然而,一项新技术采用了另一种方法,即利用声波。该技术由加拿大康考迪亚大学的一组科学家开发,被称为“直接声音打印”(DSP)。

在该技术的当前版本中,换能器用于通过腔室的侧面将聚焦的超声波脉冲发送到包含在其中的液态聚二甲基硅氧烷(PDMS)树脂中。这样做会产生超声波场,这会导致快速振荡的微小气泡在树脂的特定点暂时形成。

当这些气泡振荡时,它们内部的温度会上升到大约15000开氏度(14727oF或26540oF),并且它们内部的压力会攀升到超过1000巴(14504psi)。尽管温度和压力的突然升高仅持续皮秒(万亿分之一秒),也会导致树脂在气泡的确切位置固化。

因此,通过沿预定路径逐步移动传感器,可以构建一个复杂的三维物体,一次只有一个微小的像素。除了能够生产非常小的、详细的物品外,DSP还允许在具有不透明表面的其他结构内非侵入性地打印结构。

例如,利用这项技术,飞机机械师可以在不打开飞机机身的情况下,在内部零件上进行3D打印维修。甚至可以在患者体内3D打印植入物,而无需进行手术。

该研究论文题为“Direct sound printing”,已发表在Nature Communications上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:https://www.nature.com/articles/s41467-022-29395-1

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