他們將其暱稱為“複製器”——向《星際迷航》傳奇中可以實體化幾乎任何無生命物體的機器致敬。
研究人員公佈了一種3D 印表機，它可以一次性建立整個物體，而不是像典型的增材製造裝置那樣逐層構建——使科幻小說離現實更近一步。
“對於快速原型製作相當小巧和透明的零件來說，這是一項令人興奮的進步，”北卡羅來納大學教堂山分校的化學家 Joseph DeSimone 說。
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加州大學伯克利分校的電氣工程師 Hayden Taylor 解釋說，該裝置於 1 月 31 日在《科學》雜誌上進行了描述，其工作原理類似於計算機斷層掃描 (CT) 的反向過程。
在 CT 機中，X 射線管圍繞患者旋轉，拍攝身體內部的多個影像。然後，計算機使用這些投影來重建 3D 影像。
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該團隊意識到這個過程可以逆轉：給定一個 3D 物體的計算機模型，研究人員計算出從許多不同角度觀察時的樣子，然後將生成的 2D 影像饋送到普通的幻燈片投影儀中。投影儀將影像投射到裝滿丙烯酸酯（一種合成樹脂）的圓柱形容器中。
當投影儀迴圈播放覆蓋所有 360 度的影像時，容器會以相應的角度旋轉。“隨著體積旋轉，任何點接收到的光量都可以獨立控制，”Taylor 說。“當總量超過某個值時，液體就會變成固體。”
這是因為樹脂中的一種化學物質會吸收光子，一旦達到某個閾值，丙烯酸酯就會發生聚合反應——樹脂分子連線成鏈，形成固體塑膠。
對於一個幾釐米寬的物體，曝光過程大約需要兩分鐘；該團隊重建了奧古斯特·羅丹的雕塑作品“思想者”的幾釐米高的版本。
然後去除剩餘的液體，留下固體 3D 物體。
Taylor 說，該工藝比傳統的 3D 列印更靈活；例如，它可以建立包裹現有物體的物體。與典型的 3D 印表機相比，由此產生的結構也具有更光滑的表面，這可能有助於製造光學元件。
科學家們認為，這種方法可以用於列印醫療元件。
本文經許可轉載，並於 2019 年 1 月 31 日首次發表。