2026年7月9日，来自犹他大学的研究人员开发了一种3D打印方法，只需约20秒即可成型一个物体，而使用其他基于激光的打印技术则需要数小时。相关研究以题为“Single-exposure holographiclithography of
ultra-high aspect-ratio
microstructures”的论文发表在《自然通讯》上。这项工作由犹他大学普莱斯工程学院电气与计算机工程系教授 Rajesh Menon
领导，实验室成员 Dajun Lin 和犹他纳米制造厂的合著者 Brian Baker 也参与其中。
三维微加工技术对于微流控、微机械器件、光学元件和结构化材料至关重要，但现有方法通常以牺牲分辨率为代价来换取速度：逐层扫描和点扫描方法速度较慢，而快速体积打印则缺乏精细特征。本研究这项技术通过激光照射使整个物体硬化成型，而不是逐层构建。研究人员表示，这种方法还可以避免传统工艺中层间可能出现的渗漏接缝。
工作原理
本研究中的3D打印方法借鉴了光刻技术并将其扩展到三维空间。激光束穿过一种名为SU-8的光敏基底材料，使曝光区域硬化，其余部分则被水洗去除。为了保证光束在穿透材料时保持精确，研究团队构建了一个纳米级掩模，用于补偿基底对光线的弯曲，从而将激光能量精准地导向最终成型区域。Menon说：“这个面罩的工作原理就像饼干模具，从厚厚的面团上压出复杂的形状。同时，激光还在面团内部‘烘烤’，因此最终成型的形状非常坚韧。”
研究人员利用这项技术制造出直径小至6微米的微管组装体，这些微管以晶格图案排列，尺寸比高达120:1。这些结构经受住了压缩测试，并能通过毛细作用输送液体。他们还展示了在传送带上按顺序打印多种形状的方法。
Menon将目前的输出结果描述为“扩展的二维”而非真正的三维，因为这一过程仅控制二维形状，同时尽可能地扩展第三个维度。目前，研究队正致力于将这项技术扩展到真正的三维控制。这种方法为微流控、微机电系统、光学和结构化材料等领域提供了一种可扩展的复杂三维微结构制备途径。
来源：南极熊
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